+15.6°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

Ушки и шерстка: фото с выставки породистых котят в Томске
  • Ушки и шерстка: фото с выставки породистых котят в Томске
  • Ушки и шерстка: фото с выставки породистых котят в Томске
  • Ушки и шерстка: фото с выставки породистых котят в Томске
  • Ушки и шерстка: фото с выставки породистых котят в Томске
Фотолента

Ушки и шерстка: фото с выставки породистых котят в Томске

Девять питомников участвуют в выставке-продаже породистых котят, которая проходит в ТРК "Лето" в Томске в субботу. Невская маскарадная кошка, мейн-куны, ориенталы и другие не менее очаровательные пушистики – на фото РИА Томск.
Адреналин через край: эффектные гонки по бездорожью прошли под Томском
Фотолента

Адреналин через край: эффектные гонки по бездорожью прошли под Томском

Экстрим-фестиваль прошел в субботу в деревне Березкино Томского района. В программе – соревновательные заезды, гонки по бездорожью и тест-драйвы квадроциклов. Самые эффектные кадры спортивного праздника – в фотоленте РИА Томск.
Марфуша да Кеша: редкие и популярные имена томичей, рожденных в 2026г
Инфографика

Марфуша да Кеша: редкие и популярные имена томичей, рожденных в 2026г

Снежана, Марфа, Серафим и Юлий оказались одними из самых редких имен, которыми называли своих детей жители Томской области в первом полугодии 2026 года. Чаще всего для новорожденных выбирали имена Михаил и Софья. Подробнее – в инфографике РИА Томск.
Там русский дух... там Русью пахнет! "Афанасьев-фест" прошел в Томске
Фотолента

Там русский дух... там Русью пахнет! "Афанасьев-фест" прошел в Томске

Любители волшебного мира, где лягушка может быть царевной, где живут-поживают Крошечка-Хаврошечка, Баба-яга и Жар-птица, где играют гусли-самогуды и растут молодильные яблочки, накануне провели в Томске "Афанасьев-фест", приуроченный к 200-летию известного собирателя русских народных сказок Александра Афанасьева. Как это было – на фото РИА Томск.
Поспевай, лесной урожай: когда идти за дикоросами в Томской области
Инфографика

Поспевай, лесной урожай: когда идти за дикоросами в Томской области

Урожай кедровых орехов, брусники и клюквы в 2026 году в Томской области ожидается слабым. Но вряд ли это остановит охотников за дикоросами. Для них в регионе установлены сроки сбора и штрафы за их нарушение. Подробнее – в инфографике РИА Томск.