Экологи РУДН получили водородное топливо с помощью железной «губки»
Ученые предложили новый катализатор для превращения метана в водород — альтернативный источник энергии. Сам катализатор — простая железная «губка», безопасный для окружающей среды и к тому же дешевый материал.
Один из известных подходов альтернативной энергетики — использование водородного топлива. Это самый распространенный на Земле элемент, при сгорании он дает в три раза больше теплоты, чем бензин. К тому же продукт сгорания водорода — обычная вода. Водород можно получать, например, из природного газа — метана. Для этого метан нагревают до температур выше 1000 ℃. Этот процесс называется пиролиз. Ученые РУДН с коллегами из Объединенного Института Высоких температур РАН, университета Graphic Era (Индия), Университета науки и технологий МИСИС и Лукойл-инжиниринг предложили способ, который позволяет добиться 85% эффективности этой реакции. Для этого используется железная «губка».
«В отличие от углеводородного топлива, при сжигании водорода в окружающую среду не выбрасывается углекислый газ. Поэтому использование водорода вместо традиционных видов топлива представляет большой интерес в связи с мировым запросом на развитие низкоуглеродной энергетики. Несмотря на относительно простое уравнение реакции, процесс пиролиза метана на сегодняшний день все еще недостаточно технологически развит», — Михаил Власкин, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник департамента экологической безопасности и менеджмента качества продукции РУДН.
Губчатое железо поместили в трубку реактора длиной 8 см, метан подавался с разной скоростью (от 50 до 200 миллилитров в минуту). А пропановая горелка нагревала реактор от 700 до 1100 градусов. Губчатое железо играет в процессе роль катализатора. Выход водорода зависел от температуры и скорости подачи метана. При температурах 700-800℃ эффективность не превышала 20%. Но при температуре 1100℃ достигла 85%. Без губчатого железа эффективность была ниже на 81%.
«Мы впервые использовали губчатое железо как катализатор для пиролиза метана. На следующем этапе нужно определить, может ли этот катализатор поддерживать реакционную способность в течение длительного периода», — Михаил Власкин.
Результаты опубликованы в журнале Results in Engineering.
Кандидат биологических наук, доцент института экологии РУДН Всеволод Павшинцев разрабатывает инновационную методику, которая позволяет оценивать состояние пресных водоёмов с помощью рыбок данио-рерио и искусственного интеллекта. Проект, поддержанный грантом университета, призван перейти от простого химического анализа воды к пониманию того, как загрязнители воздействуют на живые организмы.
Доцент кафедры наноэлектроники и микросистемной техники РУДН Екатерина Гостева возглавляет междисциплинарный проект по разработке технологии наноструктурирования поверхности имплантатов. Её цель — сделать приживление имплантатов быстрым, надёжным и доступным для самых разных групп пациентов.
В институте экологии РУДН реализуется масштабный междисциплинарный проект в области экологической химии и материаловедения. Учёные работают над созданием высокоэффективных сорбентов на основе природных материалов для обезвреживания опасных загрязнителей окружающей среды.
Проект объединяет фундаментальные исследования на стыке химии, материаловедения и экологии и соответствует стратегическим целям развития науки и технологий Российской Федерации.