В Казани предложили экологичные реагенты для удобной транспортировки газа

Ученые Казанского федерального университета создали экологичные реагенты на основе аминокислот и глюконовой кислоты, которые ускоряют превращение природного газа в твердые кристаллы — гидраты. Такой подход может упростить хранение и перевозку метана без сложной инфраструктуры.

Полученные гидратные пеллеты обладают высокой плотностью, механической прочностью и устойчивостью при хранении метана

Источник: КФУ

Сотрудники молодежной лаборатории гидратных технологий Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ предложили новые соединения для стимуляции роста газовых гидратов.

В Минобрнауки РФ пояснили, что эти кристаллические структуры, напоминающие лед, считаются одним из безопасных способов хранения метана, где газ находится в связанном виде. Как пояснил младший научный сотрудник НИЛ Шамиль Гайнуллин, традиционные методы — сжижение при сверхнизких температурах или сжатие под высоким давлением — требуют больших энергозатрат и сложной инфраструктуры.

Главная трудность гидратной технологии — медленная кинетика: гидрат образуется поздно, растет медленно, либо на границе газа и воды возникает плотная пленка, тормозящая процесс. Для ускорения обычно используют поверхностно-активные вещества, но они имеют недостатки.

Исследователи КФУ провели химическую модификацию аминокислот, добавив к ним глюконовую кислоту. Это соединение выбрали из-за экологичности и способности влиять на организацию молекул воды через водородные связи. Важным преимуществом стала простота синтеза: исходный реагент (пищевая добавка E 575) позволяет проводить одностадийный процесс в воде, без сложного оборудования и стадий очистки, получая растворы-промоторы прямо на месте.

Ученые разработали биопромоторы гидратообразования на основе аминокислот и глюконовой кислоты.

Источник: Unsplash

Эффективность новых биопромоторов проверили в автоклавах высокого давления, с помощью калориметрии, молекулярной динамики и других методов. Результаты опубликованы в журнале Batteries and Energy Storage.

При концентрации всего 0,05% массы смеси новые соединения запускали гидратообразование за 19–25 минут. Для сравнения: с известным ПАВ SDS процесс стартовал через 54 минуты, а с немодифицированными аминокислотами — за 45 минут. В динамических условиях степень превращения воды в гидрат достигала 88–96%, а поглощение метана — до 0,160 моль на моль воды. Полученные гидратные пеллеты показали высокую плотность и механическую прочность. В отличие от классических ПАВ, новые системы не создают пены при разложении гидрата, что удобнее для промышленного применения.

Ранее ученые КФУ разработали новый способ идентификации микробных биопленок.