+26°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

Песок и солнце: томичи штурмуют пляж в 30-градусную жару. Фото
Фотолента

Песок и солнце: томичи штурмуют пляж в 30-градусную жару. Фото

Лето в Томске набрало обороты: столбики термометров – стабильно выше плюс 30. Горожане ищут любые способы спастись от зноя. Один из них – пляж на Семейкином острове, который официально открылся на этой неделе. Как томичи загорают, купаются и ловят редкие дуновения ветра – в фотоленте РИА Томск.
Легенды о призраках: где в Томске можно встретить "нечистую силу"
Инфографика

Легенды о призраках: где в Томске можно встретить "нечистую силу"

Вы знали, что в центре Томска можно встретить стаю белых собак с высоким интеллектом, которых, по легенде, вывели на биологическом факультете в ТГУ? В честь пятницы, выпавшей на 13 число, РИА Томск напоминает маршрут экскурсии по мистическим местам Томска. Где в городе "живут" привидения и вампиры – смотрите в инфографике.
Контроль за раскопками в Томске: где пройти мимо, а где жаловаться
Инфографика

Контроль за раскопками в Томске: где пройти мимо, а где жаловаться

Ремонт коммунальный сетей идет в Томске полным ходом, а с ним появляются и его верные спутники – раскопки. Траншеи и заборы можно встретить чуть ли не на каждой улице города. Нередко встречаются и нарушения. Как самим контролировать порядок на улицах – в инфографике РИА Томск.
Бои за барана и празднующие томичи: как проходит День города-2025
Фотолента

Бои за барана и празднующие томичи: как проходит День города-2025

Томск отмечает свое 421-летие в субботу, 7 июня. На главной площади города развернулись несколько масштабных мероприятий, включая Сабантуй и гастрономический фестиваль "Летом". Как томичи отмечают День города – в фотоленте РИА Томск.
Завтрак чемпиона и стейки: как прошла кулинарная битва блогеров Томска
Видео

Завтрак чемпиона и стейки: как прошла кулинарная битва блогеров Томска

Гастрономический фестиваль "Летом" проходит в День города на Новособорной площади в Томске. В программе, помимо фудкортов и конкурсов, была битва томских блогеров. Шесть медийных личностей готовили блюда под руководством местных поваров. Что вышло у них в итоге и как это было – на видео РИА Томск.