Российские ученые предложили способ получения этилена из природного газа

🔬 Катализаторы для обеспечения данного процесса разработали сотрудники Центра новых химических технологий Института катализа (ЦНХТ ИК) СО РАН, сообщает пресс-служба института. При их создании был применен кобальт, что отличает новую разработку от аналогов, использующих более дорогостоящее серебро.

💬 Как отмечают ученые, большую часть этилена в промышленности получают из нефтяного сырья, однако истощение нефтяных месторождений заставляет обратить внимание на альтернативные способы получения этилена. В их число входит и природный газ, который может стать основой для получения ценных химических продуктов.

💬 Новые каталитические системы позволяют получать этилен методом селективного гидрирования ацетилена, который образуется в ходе пиролиза основного компонента природного газа — метана. Для этого наночастицы кобальта наносят на пористую поверхность вместе с наночастицами палладия, в качестве носителя применяют углеродный материал сибунит, также разработанный на опытном производстве ЦНХТ ИК СО РАН. Как отмечают авторы метода, данный материал обладает уникальным сочетанием свойств, имеет развитую поверхность, мезопористую структуру и высокую механическую прочность, а на его поверхности отсутствуют нежелательные активные центры, которые способны влиять на процесс катализа.

📰«Полученные результаты расширяют знания о свойствах биметаллических каталитических систем и могут стать основой для разработки нового промышленного катализатора селективного гидрирования ацетилена для получения этилена», — подчеркивают в Институте катализа СО РАН.

#этилен #наука

Российские нефтегазовые компании успешно борются с выбросами парниковых газов в атмосферу

🖥 Ученые выяснили, что российские предприятия ТЭК сокращают выбросы парниковых газов более чем в 2 раза быстрее, чем зарубежные. Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале «Проблемы прогнозирования», компания «Лукойл» стремится к 2030 году снизить выбросы на 20%, а «НОВАТЭК» и «Роснефть» уже опережают заявленные планы по их сокращению на 11 и 9% соответственно.

*️⃣ Исследование, поддержанное грантом Российского научного фонда (РНФ), провели ученые из Института экономических проблем имени Г.П. Лузина ФИЦ «Кольский научный центр РАН» и Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. Ранее они разработали подход к количественной оценке прогресса нефтегазовых компаний по снижению выбросов парниковых газов, в рамках которого проанализировали официальные документы зарубежных нефтегазовых компаний и сопоставили ожидаемое и фактическое сокращение выбросов по состоянию на отчетный год. В новой работе исследователи взяли в расчет большее количество показателей, включая планируемое сокращение выбросов к целевому (установленному в официальных документах) году, среднегодовые темпы ожидаемого и фактического сокращения выбросов. Данный подход применили к анализу отчетных документов 5 крупнейших российских нефтегазовых компаний, обнаружив, что часть из них двигаются запланированными ранее темпами сокращения выбросов парниковых газов, при этом в среднем их показатели в два раза выше, чем у зарубежных. Так, за один год отечественные предприятия снижают показатели выбросов в среднем на 2,625%, а иностранные — на 1,195%.

💬 Как отмечает руководитель проекта, заведующий лабораторией управления устойчивым развитием промышленных и природных систем Института экономических проблем имени Г. П. Лузина Алина Череповицына, предложенный подход в дальнейшем могут использовать нефтегазовые компании для самостоятельного отслеживания динамики снижения выбросов. В планах ученых же — создание единого рейтинга российских нефтегазовых предприятий в соответствии с их успехами в решении климатических задач.

#экология #наука

Красноярские ученые создают инновационную технологию добычи водорода из воды

👩‍🔬 Новые фотонно-кристаллические структуры для повышения эффективности фотоиндуцированного расщепления воды разработали сотрудники Красноярского научного центра СО РАН. Для их создания они использовали оксид титана. Полученные таким образом структуры могут использоваться для разработки новых методов производства чистого водорода с использованием солнечной энергии.

☀️ Как поясняют в пресс-службе вуза, фотоэлектрохимическое разложение воды используется для производства водорода с помощью полупроводниковых фотоэлектродов, поглощающих солнечную энергию и расщепляющих воду на водород и кислород. Оно происходит в фотоэлектрохимических ячейках, где полупроводниковые фотоаноды облучаются светом и молекулы воды разлагаются на водород и кислород. Водород затем можно использовать для производства экологически чистого топлива, кислород же выделяется в окружающую среду. Оксид титана выбран, поскольку он обладает высокой стабильностью, нетоксичностью и низкой стоимостью, отмечают авторы исследования.

#наука #водород

Пермские ученые помогут нефтяникам обеспечить лучший контроль нефтедобычи

💬 Научные сотрудники Пермского политеха рассказали о новой разработке, которая поможет в работе нефтедобывающим предприятиям.

🛢 Как сообщает пресс-служба вуза, уникальная модель на основе искусственного интеллекта позволяет контролировать давление в добывающей скважине при закачке воды в нагнетательную скважину для повышения нефтеотдачи пласта. Сейчас для проверки, чтобы вода свободно проходила по каналам пласта и попадала в нужное место, используются дорогостоящие и долгие индикаторные исследования. Разработка же ученых Пермского политеха быстро и точно определяет значения пластовых давлений в зависимости от объема закачки воды, позволяя с минимальными трудозатратами оценивать качество заводнения нефтяных пластов.

📊 Метод, предложенный учеными, основан на сравнительном анализе среднемесячных значений пластового давления в зонах отбора и объемов закачки нагнетательных скважин. Модель на основе искусственного интеллекта реализована в виде специально разработанного программного продукта. Он позволяет достоверно определять пластовое давление даже при минимальном наборе исходных данных. В качестве них используются файлы, которые выгружаются из стандартных гидродинамических моделей и содержат информацию о значениях среднемесячных дебитов скважин (объем добычи нефти) и коэффициента ее эксплуатации. Продолжительность вычислений составляет не более одной минуты даже для крупных объектов разработки, а результатом расчетов являются данные о значениях пластового давления в зоне отбора каждой скважины за каждый месяц ее эксплуатации.

📈 Программа уже была проверена на месторождении с тяжелыми геолого-физическими условиями добычи нефти: был установлен сложный характер взаимодействия между нагнетательными и добывающими скважинами. Сравнение результата с проведенными индикаторными исследованиями подтвердило работоспособность модели и целесообразность ее применения на практике.

#наука #нефтедобыча

Эффективность добычи нефти повысится за счет повторного использования уже затраченной энергии

⚛️ Вопросом рационального недропользования и сбережения исчерпаемых природных ресурсов занялись ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета, которые представили новую технологию, позволяющую повышать эффективность добычи нефти. Как отмечает пресс-служба вуза, она основана на возвращении энергии, выделяющейся при закачке воды для выталкивания нефти, и не требует серьезного обновления существующего оборудования.

🛢 Закачка воды в нефтеносный пласт осуществляется с целью поддержания внутрипластового давления и выталкивания нефти к забою скважины. Системы, выполняющие эту работу, сохраняют в себе энергетический потенциал за счет высокого давления в системе трубопроводов. Этот запас ученые Пермского политеха предложили использовать повторно методом рекуперации — когда происходит возвращение энергии для ее повторного использования. Для этого на территории месторождения необходимо установить поверхностную эжекционно-рекуперативную систему с соплом. В ней происходит смешение воды и нефти и возвращение энергии. Активной средой будет выступать жидкость из системы поддержания пластового давления, а пассивной — получаемая водно-нефтяная эмульсия с нефтепровода установки. Это позволяет снизить давление добывающих скважин, увеличивает надежность работы погружного оборудования и уменьшает количество его отказов.

⚙️ Ученые уже разработали схему применения технологии, провели лабораторные исследования и выполнили численное моделирование на программном обеспечении. После данных этапов начались испытания — в результате опытов, проведенных на одной из нефтяных скважин, выяснилось, что разработка позволит повысить эффективность добычи нефти на 5%.

#нефтедобыча #наука

Российские ученые увеличили мощность перовскитных солнечных батарей

🪫 Ученые Университета науки и технологий МИСИС и Института синтетических полимерных материалов РАН им. Н.С. Ениколопова разработали защитный слой для перовскитных солнечных батарей, способный повысить их энергоэффективность и долговечность, сообщает пресс-служба НИТУ «МИСИС».

💪 Ученые синтезировали самособирающийся монослой на основе трифениламина с карбоксильной связующей группой. Его применение улучшило перенос заряда между перовскитными поглотителями и неорганическими слоями. Инновационный материал увеличивает коэффициент полезного действия модульных фотоэлементов до 15,64% и даже при низком освещении наращивает мощность до 90%.

🪫 Технология важна для развития возобновляемых источников энергии в России. Инновация поможет эффективнее использовать солнечные батареи в любых климатических условиях, способствуя устойчивому развитию экологически чистых источников электроэнергии.

#ВИЭ #наука

Российские ученые совершенствуют технологию добычи водорода из соломы

⚛️Новые решения по производству биотоплива предложили специалисты Казанского государственного аграрного университета, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу вуза. Так, к технологиям кислотного гидролиза и анаэробного сбраживания (получения газа в результате деятельности полезных бактерий) прилагается подготовка соломенного сырья методом паровзрывной обработки. В результате серии экспериментов была разработана двухстадийная технология, включающая паровзрывную обработку соломы при температурах 165–210 °C с последующим кислотным или ферментативным гидролизом.

🧪 Предложенная казанскими учеными паровзрывная обработка делает содержащиеся в соломе целлюлозу и гемицеллюлозы доступными для ферментативного гидролиза. На следующем этапе исследователи использовали штаммы бактерий Clostridium butyricum и Enterobacter cloacae, которые способны к синтезу водорода. Для работы была спроектирована производственная установка.

💬 Подводя итоги исследования, ученые отметили, что себестоимость такого биоводорода ниже, нежели топливо, получаемое с использованием традиционного пищевого сырья в виде глюкозы или сахарозы.

#биоводород #наука

Ученые из Санкт-Петербурга создают разработку, которая позволит перейти на отечественное газотурбинное оборудование

📍Работа идет в Петербургском политехе: как сообщает пресс-служба вуза, сейчас создаются универсальные инструменты для прогнозирования и оптимизации параметров парогазовых установок (ПГУ) и их режимов работы. Это поможет ускорить ввод разрабатываемых отечественных газотурбинных установок (ГТУ) в промышленный цикл. Так, специалисты университета разрабатывают имитационные модели, программное обеспечение и методики, по которым будут формироваться рекомендации заводам-изготовителям по оптимизации параметров пара и структуры утилизационного контура теплофикационной ПГУ для достижения максимальной эффективности производственного цикла.

🦾По мнению доцента Высшей школы атомной и тепловой энергетики СПбПУ Ярослава Владимирова, при создании мощных отечественных ГТУ нецелесообразно полностью копировать характеристики действующих машин иностранного производства — следует использовать наработки российской научной школы энергетического машиностроения. Российские специалисты уже произвели расчеты газовой турбины и электрогенератора ГТЭ-170.1, по результатам которых выявили, что в летний период установка может работать на пониженных параметрах пара, сохраняя оптимальный режим.

☑️ Внедрение предлагаемых оптимизационных инструментов позволит повысить конкурентоспособность новых отечественных парогазовых технологий как при замене зарубежного газотурбинного оборудования, так и при строительстве высокоэффективных парогазовых мощностей на отечественном оборудовании.

#ГТУ #наука

Российские ученые помогут наладить бездефектное производство нефтяных насосов

⚛️Разработкой занимаются специалисты Пермского политеха. Во время производства плунжерных насосов, применяемых при добыче полезных ископаемых под высокими давлениями, возникают трудности. Как поясняет пресс-служба вуза, устройства изготавливаются из длинных полых длинномерных тонкостенных биметаллических цилиндров, состоящих из таких деталей, как обечайка и лейнер. Чтобы повысить прочность, элементы конструкции подвергают термомеханической обработке, при этом появляются большие внутренние напряжения, нагрев изделия может привести к его короблению. Чтобы определить остаточные напряжения, существуют экспериментальные способы: химические, рентгенографические, магнитные, поляризационно-оптические, термические и механические. Однако многие из них требуют больших временных затрат, приводят к нарушению структуры образцов, удалению части материала на них или к полному уничтожению.

⚙️ Предложение пермских исследователей касается оценки внутренних напряжений биметаллических цилиндров, которая позволяет определить наиболее эффективный технологический цикл производства изделия. Чтобы реализовать новую методику, они сформулировали и решили задачу в рамках теории упругости, вывели новые формулы, которые позволяют находить уровень напряжений в зависимости от экспериментальных измерений, а затем провели исследования на биметаллических образцах (кольцах) с лейнером из разных классов сталей после различных вариантов обработки. Эксперименты позволили для каждого изученного материала лейнера установить необходимый вид обработки, степень деформации и температуру постдеформационного нагрева. Так были подобраны оптимальные режимы обработки биметаллических цилиндров, которые обеспечивают высокий уровень адгезии (сцепления поверхностей), минимальные остаточные напряжения и изменения геометрии лейнера.

⚙️ При исследовании политехники сформулировали критерии для оптимизации термомеханической обработки изделий: остаточные напряжения в цилиндре, отклонения в размерах деталей и разница напряжений между обечайкой и лейнером должны быть минимальными, а сцепление между ними — максимальным.

🖊 Как подчеркивают в вузе, предложенный метод позволяет эффективно оценить уровень остаточных напряжений в биметаллических цилиндрах, что, в свою очередь, помогает подобрать нужные режимы их обработки. Применение такой методики значительно улучшает процесс изготовления плунжерных нефтяных насосов, снижает риск деформации элементов конструкции, повышает качество и надежность продукции нефтегазовой промышленности.

#нефтедобыча #наука

Ученые Челябинска предложили перерабатывать отходы металлургии в полезное сырье и нашли способ делать это

💬 О новом решении заявили сотрудники Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ): по их словам, из пыли и окалины можно вырабатывать сырье для производства чугуна или стали. В России количество подобных отходов измеряется миллионами тонн — в основном они складируются и никак не используются.

🦾 Как рассказал ТАСС заведующий лабораторией проблем физикохимии и газодинамики ЮУрГУ Юрий Капелюшин, производство и обработка стали неразрывно связаны с формированием в системе газоочистки электродуговых печей отходов в виде цинкосодержащей пыли, а также замасленной окалины на прокатном производстве. Полезное металлургическое сырье из этих отходов можно получить, удалив хлор из пыли и спрессовав ее в брикеты.

👍Переработка замасленной окалины в виде брикетов в доменных печах также станет выгодным решением: поскольку она является источником оксида железа, ею можно частично заменить руду, а содержащееся в окалине масло сэкономит кокс, заключил ученый.

#наука #металлургия