+2.9°С
Поиск Подписка

Энергия будущего: как в ТПУ получают водород из природных источников

Тема:
Томский политех: инженеры придумали все
Ученым сейчас отведена главная роль в "освоении" водородной энергетики – чтобы она стала реально доступной, нужно решить множество инженерно-исследовательских задач. Как получать водород из воды, метана, ископаемого твердого топлива и даже сточных отходов – в обзоре разработок Томского политеха.
© предоставлено пресс-службой ТПУ
Ученым сейчас отведена главная роль в "освоении" водородной энергетики – чтобы она стала реально доступной, нужно решить множество инженерно-исследовательских задач. Как получать водород из воды, метана, ископаемого твердого топлива и даже сточных отходов – в обзоре разработок Томского политеха.
© предоставлено пресс-службой ТПУ
© предоставлено пресс-службой ТПУ
© предоставлено пресс-службой ТПУ
© предоставлено пресс-службой ТПУ
© предоставлено пресс-службой ТПУ
© предоставлено пресс-службой ТПУ
© предоставлено пресс-службой ТПУ
© предоставлено пресс-службой ТПУ
© предоставлено пресс-службой ТПУ
© предоставлено пресс-службой ТПУ
© предоставлено пресс-службой ТПУ
© предоставлено пресс-службой ТПУ

ТОМСК, 30 ноя – РИА Томск. Ученым сейчас отведена главная роль в "освоении" водородной энергетики – чтобы она стала реально доступной, должно быть решено множество инженерно-исследовательских задач. Как получать водород из воды, метана, из ископаемого твердого топлива и даже сточных отходов – в обзоре разработок ученых Томского политехнического университета (ТПУ).


1 фото политеха

Принципы и методы водородной энергетики всем известны, для перехода к тиражированию необходимо снижать издержки и выстраивать цепочки создания ценности. Одна из главных проблем водородной энергетики – получение самого сырья. Звезды, например, – это сплошной водород, но его же оттуда не достанешь!.. 

Химик ТПУ Павел Постников руководит проектом по получению водорода с использованием солнечного света. Этот процесс называется water splitting (разделение воды). На нанорешетку золота на стекле ученые нанесли палладий толщиной 2,5 нанометра. Далее подложку модифицировали с помощью солей диазония. 

3.

Это позволило создать "якорьки" для роста металлорганического каркаса MIL-101 на поверхности, который обеспечивает гидрогенофобные свойства – способность "отталкивать" от себя произведенные пузырьки водорода. 

4.

Полученный материал опускался в дистиллированную или морскую воду и облучался светом с оптимально подобранной длиной волны (850 нанометров), вызывая "плазмонный резонанс". Таким образом, возбужденные горячие электроны инициируют процесс разделения воды и получения водорода. 

5.

Перспективна технология получения водорода методом газификации из разных видов топлива. В качестве исходного сырья могут быть использованы высококачественный и низкокалорийный уголь, промышленные органические и твердые бытовые отходы, биомасса и продукты ее переработки. 

6.

Основная часть переработки такого сырья в водород связана с получением промежуточного продукта – синтетического газа (смеси водорода с оксидом углерода и побочных продуктов газификации). В его составе высокая концентрация углекислого газа, ее нужно минимизировать. Задачу решает коллектив Владимира Губина.

7. 

Группа Андрея Бухаркина разрабатывает технологию по получению водорода методом подземной электрофизической конверсии низкосортных ископаемых твердых топлив. Суть ее – в формировании проводящего канала непосредственно в пласте твердого топлива и нагреве породы до температуры термохимических превращений. 

8.

С помощью электродов через скважины к участку пласта подводится высокое напряжение. Формируется проводящий канал, через который пропускается высокий ток. В результате полевых испытаний способа на разрезе "Богатырь" (Казахстан, город Экибастуз) получено количество газа, удовлетворяющее низшему порогу рентабельности применения электрофизической конверсии.

9.

Коллектив Александра Яговкина разрабатывает технологию по получению водорода путем переработки биомассы (в том числе стоков) и отходов в водород. Биомасса, как правило, содержит целлюлозу, гемицеллюлозу, жиры, белки, углеводы и прочее и может быть преобразована в газообразные энергоносители при помощи микробиологического конвертирования. 

10.

Особо перспективна последовательная двухстадийная переработка отходов, позволяющая проводить более полное разложение органических веществ и повысить стабильность процесса в целом. В результате на первой стадии образуется биоводород (около 30% Н2), а на второй – биометан (60% СН4). 

11.

Авторская группа ТПУ успешно занимается вопросами интенсификации биотехнологических процессов при помощи воздействия на продуцирующие микроорганизмы и ферментные комплексы низкопотенциального постоянного тока. В результате повышается скорость биохимических превращений и степень и глубина конверсии. 

12.

Сейчас в ТПУ имеется лабораторный биотехнологический комплекс и опытная биотехнологическая установка для исследования и усовершенствования биотехнологий.

Актуально

Мультимедиа

Танцы на ковре: гимнастки из 24 регионов участвуют в томском турнире
  • Танцы на ковре: гимнастки из 24 регионов участвуют в томском турнире
  • Танцы на ковре: гимнастки из 24 регионов участвуют в томском турнире
  • Танцы на ковре: гимнастки из 24 регионов участвуют в томском турнире
  • Танцы на ковре: гимнастки из 24 регионов участвуют в томском турнире
Фотолента

Танцы на ковре: гимнастки из 24 регионов участвуют в томском турнире

Всероссийские соревнования по художественной гимнастике проходят 14-17 октября в томском спорткомплексе "Гармония". В них участвуют более 400 гимнасток из 24 регионов страны, среди них – воспитанницы спортшкол Томска и Северска. В четверг девушки соревновались в умении управляться с лентой и булавами. Как это было – в фотоленте РИА Томск.
Музей через 2 года: как синагогу в Томске "лечат" от советской истории
Фотолента

Музей через 2 года: как синагогу в Томске "лечат" от советской истории

Рабочие реставрируют единственную в мире деревянную солдатскую синагогу на проспекте Фрунзе, 15 в Томске. Здание было построено в конце XIX века. В настоящий момент синагога стоит без крыши, окон и дверей, ее избавляют от советского "наследия". Ход работ – на фото РИА Томск.
По мандату депутата: фото с первого собрания думы Томска VIII созыва
Фотолента

По мандату депутата: фото с первого собрания думы Томска VIII созыва

Первое собрание Думы города Томска 8-го созыва прошло во вторник в Международном культурном центре Томского политеха. 36 депутатов, подавляющее большинство из которых – представители бюджетной сферы и партии "Единая Россия", дисциплинированно выбрали нового спикера, трех его заместителей и глав комитетов. Хроника собрания – в фотоленте РИА Томск.
Хватай, души: как прошли областные соревнования по грэпплингу в Томске
Фотолента

Хватай, души: как прошли областные соревнования по грэпплингу в Томске

Кубок Томской области по спортивной борьбе "Грэпплинг", в котором приняли участие 140 человек, прошел в спорткомплексе "Юпитер" в воскресенье в Томске. Вид борьбы происходит от английского grapple – "захват". Спортсменам разрешалось использовать техники захватов, бросков без ударов и борьбы на полу. Как это было – на фото РИА Томск.
Желтый – цвет сезона: последний день бабьего лета в Томске. Фото
Фотолента

Желтый – цвет сезона: последний день бабьего лета в Томске. Фото

Синоптики обещают заметное похолодание в ближайшие день-два в Томске. Пока город не накрыло свинцовыми тучами с дождями и снегопадами, стараемся запомнить последний теплый день 2025 года. Кульминация бабьего лета – в фотоленте РИА Томск.