Изобретения автор: shotlandec | 21-12-2010, 13:11

Газ без труб

2

Газ без труб
Всякому жителю нашей страны известно: газ передают по трубам. Однако химики работают и над альтернативным способом транспортировки – в форме порошка «сухой воды».

Эндрю Купер (Andrew Cooper) и его коллеги разрабатывают способ хранения природного газа – метана – в не совсем обычном веществе, известном под названием «сухая вода». Это смесь порошка кремниевого оксида и воды, которая и выглядит, и ведет себя, как сухой порошок. При добавлении метана он реагирует с водой, образуя кристаллический газовый гидрат, в котором отдельные молекулы газа заключены в «коробочки» молекул воды.

В будущем подобный метод позволит не только транспортировать, но и хранить запасы природного газа без сложных мер безопасности, которые требуются сегодня. Это тем более удобно, что, по оценкам специалистов, до 70% разведанных запасов газа находятся в небольших природных кавернах, подводить трубы к которым экономически невыгодно.

Гидрат метана образуется и естественным путем, в природе, когда газ смешивается с водой при высоком давлении и низкой температуры. Большие отложения этого вещества сохраняются в морских глубинах, и считается, что глобальное потепление может привести к выделению из них газа, который, попадая в атмосферу, станет новым и весьма серьезным фактором, усиливающим потепление.

Проекты по хранению и перевозке метана в форме сухого гидрата разрабатывались и ранее. Японская компания Mitsui Engineering and Shipbuilding ведет разработку «газовых сухогрузов», которые не только транспортировали бы метановый гидрат от удаленных месторождений, но и сами бы получали из него энергию.

Однако основная проблема подобных систем – то, что для образования гидрата метана требуются низкая температура и высокое давление, да и протекает этот процесс крайне медленно. Кроме того, в ходе реакции образуется слой гидрата, который изолирует реагенты друг от друга и тормозит ее, так что смесь необходимо постоянно помешивать, что тоже сказывается на стоимости порошкового продукта.

Впрочем, работая под руководством Эндрю Купера, исследователи нашли решение этой проблемы: использовать вместо обычной воды «сухую». В этом материале молекулы воды образуют крохотные отдельные частицы, общая поверхность которых очень велика, что увеличивает площадь контакта между реагентами и существенно ускоряет протекание реакции. Конечно, для этого предварительно нужно получить саму «сухую воду», смешав обычную воду с коллоидальной двуокисью кремния. Сама по себе она представляет мельчайшие гранулы, поверхность которых гидрофобна и не дает частицам воды сливаться вместе. Так и получается «сухая вода» - на вид совершенно обычный сухой порошок, но если его потереть в пальцах, они намокнут, поскольку из него выделится вода.

В своей работе Эндрю Куперу удалось показать, что «сухая вода» способна впитывать значительные количества метана с образованием молекул гидрата: в 6 граммах этого порошка может сохраниться до 1 л газа. Это соотношение уже почти достигло уровня, достаточного для экономически выгодного хранения. Вдобавок, порошок «сухой воды» получается из очень дешевых исходных материалов, что выгодно отличает его от других кандидатов на роль «химического хранилища» природного газа.

Впрочем, до реального использования подобного метода в промышленности еще далеко. И основная проблема – температура: для сохранения гидрата метана требуется поддерживать ее на уровне -70°C (при атмосферном давлении), а если мы хотим повысить эту планку, потребуется создать высокое давление.

По словам Купера, его группе удалось подобрать солевые добавки, которые при добавлении в воду позволяют существенно повысить температурную границу сохранения в ней стабильных молекул гидрата метана. К сожалению, получить из такого раствора «сухую воду» намного сложнее, и теперь ученым предстоит решить еще и эту проблему.

Существует и еще одна сложность: после нескольких последовательных циклов сохранения и высвобождения газа эффективность связывания заметно падает и смесь приходится восстанавливать. В лаборатории это делается достаточно просто – сильным перемешиванием в блендере – но в промышленных масштабах может стать новой проблемой.

Если специалистам удастся справиться со всеми этими трудностями, возможно, именно в «сухой воде» будут доставлять газ с Титана – одного из небольших спутников Сатурна, где запасов углеводородов в сотни раз больше, чем на всей нашей планете. Читайте об этом: «Нефтяной климат».
По публикации Nature
www.popmech.ru

3

Читайте так же:

10  

Статьи раздела Изобретения

Планета без метана озадачила астрофизиков

Планета без метана озадачила астрофизиковОбъект, не вписывающийся в привычные представления о химическом составе экстрасолнечных миров, обнаружен американскими учёными при помощи орбитального телескопа Spitzer.

Люди древности заметно влияли на климат Земли

Люди древности заметно влияли на климат ЗемлиДоминик Ферретти (Dominic Ferretti) и его коллеги из Новозеландского национального института океана и атмосферы (NIWA) доказали, что человечество ощутимо влияло на климат всей планеты задолго до индустриальной эпохи.

Загадки марса

Загадки марсаЕщё раньше, древние астрономы Марс называли «Огненной звездой», и спустя долгие годы, и ещё многие годы в будущем, учёных будут всё равно сжигать некоторые тайны планеты.

В начале своей жизни Земля состояла только из воды

В начале своей жизни Земля состояла только из воды Нора де Леу и её коллеги из Университетского колледжа Лондона (Великобритания) уверены, что в начале была вода. По их мнению, необходимая для жизни жидкость содержалась в пыли, из которой рождалась Земля, а не только доставлялась космическими объектами, врезавшимися в планету.

Испытано очищение воды от яда графеном

Испытано очищение воды от яда графеномПри помощи нового материала, созданного с использованием наночастиц магнетита Fe3O4 и восстановленного оксида графена, в ходе опыта учёным удалось уменьшить содержание мышьяка в воде до безопасного значения. Эксперимент провели южнокорейские химики из Пхоханского университета науки и технологий (Postech).

 (голосов: 0)

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Это интересно
.
Последние новости

Уход за старой кошкой

Хозяева зачастую, в суете дней не улавливают того момента когда их кошка стареет и нуждается в большем уходе. Внешне поведение может совсем не измениться, но звоночком может послужить изменение его поведения: апатия, потеря аппетита, увеличение продолжительности сна.


Алхимия: из низшего в высшее

Некоторые ученые полагают, что само понятие «алхимия» ведет свою историю от греческого термина «хио», которое означает «изливать» или «лить металл», поскольку очень многое в алхимии связано с металлами, разнообразными способами их получения и обработки.


Кольцо в небе над Венесуэллой

Необычное явление наблюдалось 21 июня 2003 г. в 20 километрах к западу от Каракаса. В 6 часов вечера люди заметили в небе странное плотное облако, по форме отдаленно напоминающее чечевицу.


Кресло исполняет желания

Есть на планете места, где удивительным образом тайное становится явным, а мечты вдруг приобретают вполне осязаемые реальные черты.


Призрак короля

Невероятно таинственная история случилась в 1792 г. В период французского революционного переворота. Таинственный призрак, повлиявший на течение исторических событий, предотвратил назревавшее кровопролитие между французами и австрийско-прусской империей.


Человек произошел от скрещивания шимпанзе со свиньей

Даже по сей день диспуты о происхождении человека не утихают, а становятся все горячее. Генетик из Америки выдвинул новую гипотезу о происхождении человека. Разработал он ее в университете Джорджии со своими коллегами.


Город оплавленных камней

Прибрежные равнины Перу, окруженные высокогорьем Анд считаются самой протяженной горной цепью, которую называют остовом Южного континента Америки. Здесь в нагорной долине, окруженной неприступными скалами, зарождающяяся империя кечуа, заложила основу своего государства Куско.


Загадочные двойники
Американец Адриан Браун работает шофером в частной охранной фирме. Каждую ночь объезжает объекты строго по установленному маршруту.


Человек по своей природе крайне суеверный, оттуда и берутся многочисленные приметы и разные народные суеверия. Этих суеверий великое множество. Так одни из самых распространённых имеют тематику «потерял- нашел». 


Женское имя - Лариса. Тайна имени
Лариса - имя, имеющее латинские корни. В переводе означает «чайка». Как вольная птица, Лариса все старается взмыть повыше в небо, то и дело подвергая сомнению законы гравитации.


Мужское имя - Геннадий. Тайна имени
Геннадий (в буквальном переводе означает «родовитый») - имя имеющее древнегреческие корни. И действительно, Геннадии часто находятся под гнетом своей родословной. 


Космический телескоп Хаббла.

Прошедшее столетие далеко продвинуло человеческие познания в сфере исследования нашей Вселенной. Было сделано множество открытий с помощью сложных оптических телескопов, расположенных в высокогорных исследовательских обсерваториях.



Титан – металл для освоения космических пространств.

Бездна космических глубин начинается сразу же за тонкой оболочкой земной атмосферы. Наша Солнечная система выглядит совсем небольшой на фоне этой абсолютной пустоты.



Самая маленькая птица на Земле.
Радужная птичка колибри является самой маленькой птицей на Земле. Это прекрасное творение природы обитает на просторах Американского континента от Аляски до Огненной Земли. 


Интересные факты про насекомых.
Одним из самых необычных фактов о насекомых является то, что в отличие от людей, они не испытывают боли. Боль – это неприятное телесное и эмоциональное ощущение, которое связано с реальным или возможным повреждением тканей организма.

Популярные новости