+33.7°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

Горный "димедрол": самая высокая в РФ виа феррата на кадрах РИА Томск
  • Горный "димедрол": самая высокая в РФ виа феррата на кадрах РИА Томск
Видео

Горный "димедрол": самая высокая в РФ виа феррата на кадрах РИА Томск

Высочайшая в РФ виа феррата (скальный маршрут с металлическим тросом) – к кару Тронова – располагается в долине Актру у альплагеря Томского госуниверситета. Начало пути – на высоте 2,1 тысячи метров, завершение – на 2,8 тысячи. Из-за сложности и впечатлений от прохождения виа феррату здесь называют "димедролкой". Подробности – на видео РИА Томск.
Холодный суп для жаркого дня: необычные рецепты окрошки
Инфографика

Холодный суп для жаркого дня: необычные рецепты окрошки

Окрошка остается одним из самых популярных летних блюд: ее быстро готовить, легко менять рецепт под свой вкус и удобно подавать в жару. Как сделать привычный холодный суп интереснее, чем заменить колбасу, картофель или квас и какие сочетания стоит попробовать этим летом – в инфографике РИА Томск.
Где ели, там и танцевали: как в Томске проходит гастрофестиваль
Фотолента

Где ели, там и танцевали: как в Томске проходит гастрофестиваль

Музыкальный гастрофестиваль "Где ели?" проходит 13–14 июня в Томске. Гости могли посетить гастрозоны от 30 ресторанов и кафе, послушать выступления кавер-групп, а также заглянуть на первый этаж "Дома культур", который пока работает в техническом режиме. Как томичи едят, слушают музыку и осваивают новую городскую площадку – в фотоленте РИА Томск.
Холод и немного магии: как рождаются томский пломбир и эскимо
Фотолента

Холод и немного магии: как рождаются томский пломбир и эскимо

Блестящие металлические конвейеры, шоколадная глазурь, свеженарезанные порции пломбира, хрупкие вафельные стаканчики и легкий морозный пар – таким корреспонденты РИА Томск увидели процесс рождения мороженого в цехах томской компании "Эскимос". Подробнее – в нашей фотоленте.
Это была славная охота: пресс-конференции РИА Томск, которых не будет
Фотолента

Это была славная охота: пресс-конференции РИА Томск, которых не будет

Знакомый всем журналистам региона пресс-центр РИА Томск завершил свою работу в среду (агентство продолжает работать, как и раньше). Площадка не исчезает, но привычного общения СМИ и респондентов в офлайн-формате больше не будет. В фотохронике за 15 лет собрано несколько кадров с яркими спикерами, нашими коллегами, а еще немного о планах на будущее.