Энергоэффективная переработка газовых примесей увеличит выработку природного газа и защитит природу Российской Арктики
<div>
</div>
<div>
Ученые предложили технологию переработки побочных продуктов добычи природного газа в метан без дополнительного расхода энергии. Исследователи испытали новый метод в лаборатории, а также с помощью компьютерной модели проверили, как технология будет работать в условиях реальных месторождений, в том числе за полярным кругом. Новый метод может стать альтернативой традиционному сжиганию газового конденсата, которое причиняет вред окружающей среде из-за выделения токсичных продуктов горения. При этом в технологии используется относительно простое оборудование, которое легко доставить к отдаленным месторождениям Арктики. Результаты исследования, <a target="_blank" href="https://rscf.ru/project/22-73-10015/"><span style="color: #00aeef;">поддержанного</span></a> Российским научным фондом (РНФ), <a target="_blank" href="https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.134996"><span style="color: #00aeef;">опубликованы</span></a><span style="color: #00aeef;"> </span>в журнале <i>Energy</i>.
</div>
<span style="color: #6c6c6c;"><br>
</span>
<div>
Газовый конденсат — побочный продукт при добыче природного газа. Он представляет собой смесь жидких углеводородов, например, этана или пропана, пары которых содержатся в добываемом газе. Конденсат — ценное углеводородное сырье, однако в России почти 70% его добычи приходится на труднодоступные регионы Арктики, такие как полуостров Ямал, значительно удаленные от мест переработки. Невозможность эффективно использовать или транспортировать этот побочный продукт привела к тому, что исторически его сжигают. Это причиняет значительный ущерб окружающей среде в местах добычи из-за выделения угарного газа, сажи и токсичных продуктов неполного сгорания. <br>
<br>
Альтернативой сжиганию может стать переработка газового конденсата с помощью реакции гидрогенолиза. Это обработка водородом, в результате которой тяжелые углеводородные соединения, из которых состоит газовый конденсат, преобразуются в более легкие, стабильные и удобные для транспортировки — например, метан. Это позволяет сократить выброс вредных продуктов горения вблизи месторождений. При этом полученный метан можно закачивать в трубопроводы, что увеличит объем добытого природного газа. Однако подход до сих пор не нашел практического применения, поскольку требовал сложного дорогого оборудования и большого расхода энергии на предварительный нагрев газовой смеси. <br>
<br>
Ученые из Тюменского государственного университета (Тюмень) и Института катализа имени Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН (Новосибирск) предложили перерабатывать газовый конденсат в метан без внешнего нагрева, используя тепло самих химических реакций.<br>
Сделать это удалось с помощью ранее разработанных никельсодержащих стекловолокнистых катализаторов. На их основе можно производить картриджи с особой геометрической структурой, за счет которой они хорошо проводят тепло. Использование таких структурированных картриджей способствует интенсивному теплообмену внутри реактора, благодаря чему для запуска реакции требуется меньше внешней энергии.<br>
<br>
Поскольку процесс гидрогенолиза с применением стекловолокнистых катализаторов все равно требовал предварительного нагрева газового конденсата, ученые усовершенствовали конструкцию реактора, чтобы усилить в нем теплообмен. Так, установка внутренних перегородок помогла снизить температуру запуска реакции до 300°С, тогда как при обычных условиях этот показатель был выше 400°С. Наилучшие результаты показала технология, при которой ученые периодически меняли направление движения реагентов внутри реактора. В этом случае внешняя энергия была необходима только для первоначального запуска оборудования и работы насосов. Далее реакция поддерживалась без дополнительного внешнего нагрева, что позволяло переработать любой объем газового конденсата, поступавший в реактор с температурой окружающей среды. <br>
<br>
Чтобы убедиться в том, что новые методы будут хорошо работать в промышленных условиях — при добыче природного газа из месторождений — ученые применили математическое моделирование. С его помощью специалисты наложили экспериментальные данные на модель промышленного реактора. Это позволило учесть множество факторов, таких как особенности протекания реакций, доставка исходных реагентов к поверхности катализатора и вывод конечного продукта, выделение и перенос тепла внутри реактора, теплообмен между газом и катализатором, а также сложные закономерности движения потоков. Расчеты показали высокую эффективность всех предложенных подходов, при этом наиболее перспективной оказалась технология с периодическим изменением направления потока реакционной смеси в реакторе. <br>
<br>
В дальнейшем ученые планируют оптимизировать катализатор, чтобы уменьшить его объем, необходимый для протекания реакции. Исследователи также проработают технологические параметры оборудования для промышленной переработки газового конденсата, чтобы сконструировать опытный образец и испытать его на практике. <br>
<br>
<i> </i><i>
"Результаты исследования открывают путь к разработке недорогих, легких, компактных и автономных модульных установок для переработки газового конденсата. Такое оборудование можно доставлять на месторождения природного газа, даже расположенные в труднодоступной местности, поскольку технология не требует создания громоздких теплообменников. Выделение тепла при реакции даже может быть избыточным, что позволит использовать его как источник тепловой энергии на производстве, например, для нагрева воды. Наша технология способна снизить техногенную нагрузку на и без того хрупкие экосистемы российского Севера. Кроме того, мы сможем сберечь ценное углеводородное сырье для его последующего использования",</i> — рассказывает участник исследования, поддержанного грантом РНФ, <b>Андрей Загоруйко</b>, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник Института катализа имени Г.К. Борескова СО РАН.<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://www.rscf.ru/news/release/energoeffektivnaya-pererabotka-gazovykh-primesey-uvelichit-vyrabotku-prirodnogo-gaza-i-zashchitit-pr/"><span style="color: #00aeef;">Российский научный фонд</span></a>
</div>
<blockquote style="font-style: italic;">
<p>
</p>
</blockquote>
Заповедник "Пасвик" создаст цифровую базу данных для наблюдений за природой
<p>
</p>
<div>
Единую цифровую систему для сбора наблюдений за природой создадут в заповеднике "Пасвик" в Мурманской области в рамках проекта "Природа Севера: учимся наблюдать". Планируется, что данные системы будут пополнять волонтеры науки - туристы и жители региона, делясь своими наблюдениями за животными, <a target="_blank" href="https://tass.ru/obschestvo/23365957"><span style="color: #00aeef;">сообщила ТАСС</span></a> руководитель заповедника <b>Наталья Поликарпова</b>. <br>
<br>
<i>"Мы планируем запустить свою цифровую базу уже в марте. Эта единая система на основе Telegram-ботов, куда мы будем собирать все данные от активных жителей Мурманской области - волонтеров науки, которые попутно что-то в своей жизни наблюдают, но хранят это либо в голове, либо в телефоне, не представляя, что их наблюдения могут оказаться очень ценными для науки",</i> - сказала Поликарпова. <br>
<br>
Она пояснила, что сейчас информация о тех или иных природных явлениях или наблюдениях редких видов животных, которую присылают туристы или активные жители региона, поступает с помощью соцсетей, мессенджеров, электронной почты и телефонных звонков. Такая многовекторность не позволяет качественно обрабатывать весь поток информации. <i>"Единая база, куда будут загружаться сообщения от наших волонтеров с указанием места и времени встречи, например, с лосем, медведем или лебедем с фотографиями или видео, позволит ученым все держать в одном месте, анализировать это, обращать внимание на вещи, которые наиболее вызывают интерес или представляют научную ценность"</i>, - уточнила Поликарпова. <br>
<br>
Директор заповедника "Пасвик" отметила, что многие туристы и жители региона могут даже не понимать ценности этой информации, хотя уже были случаи, когда сообщения активистов помогли спасти редкий вид или сделать определенную территорию особо охраняемой. Одна из задач проекта "Природа Севера: учимся наблюдать" - создать гражданскую науку и создать сообщество волонтеров науки. <br>
<br>
<i>"В рамках этой цифровой системы мы будем плотно работать с местными жителями, собирать их для обучающих лекций и семинаров про краснокнижных зверей, птиц, рыб и моллюсков. Расскажем, где их можно встретить и наблюдать, чтобы они обращали внимание на сведения, которые нам особенно нужны и как по ним правильно собирать информацию, расскажем о научной пользе их наблюдений. Хотим выйти ближе к людям, чтобы показать, чем мы занимаемся и как они могут в этом нам помочь, не прикладывая существенных усилий",</i> - заключила Поликарпова. <br>
<br>
Заповедник "Пасвик" площадью почти 15 тыс. га находится в Мурманской области в приграничной зоне России, Норвегии и Финляндии. Территория - узкая полоса, вытянутая на 44 км вдоль госграницы России и Норвегии. Его западная граница полностью совпадает с государственной границей РФ.<br>
<br>
Источник: <a target="_blank" href="https://tass.ru/obschestvo/23365957"><span style="color: #00aeef;">ТАСС</span></a>
</div>
<p>
</p>