+11.5°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

Герои воли и грязи: как прошел "Стальной характер-2025" в Томске
  • Герои воли и грязи: как прошел "Стальной характер-2025" в Томске
  • Герои воли и грязи: как прошел "Стальной характер-2025" в Томске
  • Герои воли и грязи: как прошел "Стальной характер-2025" в Томске
  • Герои воли и грязи: как прошел "Стальной характер-2025" в Томске
Фотолента

Герои воли и грязи: как прошел "Стальной характер-2025" в Томске

Около 2,5 тысячи человек приняли участие в забеге "Стальной характер" в субботу в Томске на территории спорткомплекса "Кедр". Они прошли пять дистанций от трех до 11 километров, несмотря на непогоду и грязь. Подробнее – в фотоленте РИА Томск.
Пираты, Цезарь и монахиня: как в Томске прошел фестиваль сапбординга
Фотолента

Пираты, Цезарь и монахиня: как в Томске прошел фестиваль сапбординга

SUP FEST собрал сотни томичей на Нефтехимовском озере в воскресенье. Поучаствовать в костюмированном заплыве и позагорать у воды приехали Малефисента, пираты, клоун и даже Цезарь. Подробнее – на фото РИА Томск.
Редкие, модные, драгоценные: фото с выставки породистых котят в Томске
Фотолента

Редкие, модные, драгоценные: фото с выставки породистых котят в Томске

Питомники из Томска, Кемерова и Новосибирска участвуют в субботу в выставке породистых котят в ТРК "Лето". Представлены более 30 малышей, среди которых "британцы", ориенталы, мейн-кун и скоттиш-фолд. Подробнее – в фотоленте РИА Томск.
Послушание строптивых: чемпионат по конному спорту проходит в Томске
Фотолента

Послушание строптивых: чемпионат по конному спорту проходит в Томске

Около 70 юных и взрослых спортсменов участвуют в открытых областных чемпионате и первенстве по конному спорту. В пятницу на левобережном ипподроме Томска начались соревнования по выездке. Участникам нужно было показать послушание животных – такое, чтобы не было заметно, как ими управляет человек. Грация тракененской породы – в фотоленте РИА Томск.
О чем говорят депутаты: эмоциональные речи в думе Томска 7-го созыва
Фотолента

О чем говорят депутаты: эмоциональные речи в думе Томска 7-го созыва

Попробуйте договориться об улучшении жизни в Томске, когда в вашем распоряжении есть только муниципальный бюджет. Вот и депутатам с чиновниками мэрии иногда не хватало "протокольных" выражений... А подключенная к интернету камера все видела и сохранила для истории. Неоднозначные и смешные высказывания за последние пять лет – в фотоленте РИА Томск.
Лось отдохнул и перекусил на дачном участке под Томском – видео
Статья

Лось отдохнул и перекусил на дачном участке под Томском – видео

Дачники из СНТ "Ягодка" в районе села Богашево под Томском минувшей ночью заметили на своем участке лося. Зверь полакомился ягодой и свеклой и прилег отдохнуть. Видеокамеры запечатлели визит нежданного гостя.