-4°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

Редкий гость из леса: молодая рысь забрела в Кафтанчиково под Томском
  • Редкий гость из леса: молодая рысь забрела в Кафтанчиково под Томском
Статья

Редкий гость из леса: молодая рысь забрела в Кафтанчиково под Томском

Житель села Кафтанчиково в среду заметил на своем приусадебном участке молодую рысь. По словам местного охотоведа, явление это очень редкое, поскольку обычно эти животные остерегаются населенных пунктов. Выход хищника к людям – на кадрах от очевидца.
Любишь кататься – люби и катайся: в горсаду Томска открыли каток. Фото
Фотолента

Любишь кататься – люби и катайся: в горсаду Томска открыли каток. Фото

Двадцатиградусный мороз – идеальная погода для пируэтов на льду. Хорошо, когда на ногах коньки, а вокруг атмосфера наступающего Нового года. В Горсаду Томска сегодня сложилось все. Праздник в честь открытия катка в субботу – в фотоленте РИА Томск.
Томск "огнически" манит: в городе заработала новогодняя иллюминация
Фотолента

Томск "огнически" манит: в городе заработала новогодняя иллюминация

Праздничные огни зажглись в этот раз в Томске необычно рано – за целый месяц до наступления Нового года. Предлагаем оценить, как светодиодные фонтаны, перетяги и другие конструкции дарят настроение. Свежие снимки с центральных улиц – в фотоленте РИА Томск.
Как отдыхаем на Новый год и Рождество в 2026 году: календарь выходных
Инфографика

Как отдыхаем на Новый год и Рождество в 2026 году: календарь выходных

Каникулы продолжительностью 12 дней ждут россиян в предстоящие новогодние праздники. По утвержденному правительством страны производственному календарю, отмечать можно будет с 31 декабря по 11 января. Подробнее – в инфографике РИА Томск.
Мясо и печеньки: чем угостить птиц и белок зимой
Инфографика

Мясо и печеньки: чем угостить птиц и белок зимой

Птицы и белки, остающиеся на зимовку в городе, особенно нуждаются в питании. В это время года им сложнее всего найти пищу, а холода требуют более калорийного угощения. Чем можно кормить птиц и белок – в инфографике РИА Томск.