Открытие позволит создать новые технологии безопасного хранения и транспортировки природного газа, сообщили ТАСС в пресс-службе Минобрнауки РФ.
Газовые гидраты — это кристаллические соединения, напоминающие спрессованный снег, которые образуются из воды и газа при определенных условиях и позволяют безопасно хранить и транспортировать газ без трубопроводов. Применение газовых гидратов ограничено низкой скоростью их образования и недостаточным поглощением газа.
«Проведя комплексное моделирование процесса гидратообразования методом молекулярной динамики с участием 13 структурно-разнообразных ПАВ, мы установили, что эффективность ПАВ определяется в большей степени их молекулярной архитектурой, распределением заряда и взаимодействием с молекулами воды, а не способностью к мицеллообразованию, как считалось ранее. Более того, мы выяснили, что оно не является необходимым условием для стимуляции образования гидратов. Есть ПАВ, которые не образуют мицелл, но они эффективны», — цитирует пресс-служба старшего научного сотрудника НИЛ «Гидратных технологий утилизации и хранения парниковых газов» Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ Абдолреза Фархадиан.
Ученые выявили, что ПАВ с оптимальным гидрофильно-гидрофобным балансом способствуют формированию упорядоченных водных структур и существенно ускоряют зарождение и рост кристаллов гидратов. Ключевую роль играет оптимальная прочность водородных связей — чрезмерно прочные связи могут препятствовать образованию гидратов.
Отмечается, что полученные результаты открывают новые возможности для разработки гидратов нового поколения с заданными характеристиками для хранения углеводородных газов, улавливания углерода и опреснения воды. В планах исследователей — синтезировать ПАВ, которые будут не только высокоэффективными, но и экологичными, дешевыми.
