Ученые Самарского политеха разрабатывают уникальные способы получения топлива
Водородное топливо считается экологически чистым. Проблема в том, что водород на Земле в свободной форме практически не встречается. Но с помощью различных химических методов его можно накапливать и извлекать из других соединений. Над этой проблемой в Самарском политехе сегодня работают профессор, заведующий кафедрой «Химическая технология переработки нефти и газа» Андрей Пимерзин и профессор университета Ростока (Германия) Сергей Верёвкин, выполняя условия гранта Правительства РФ.
Производство и хранение водорода ‒ не единственные задачи, стоящие перед учеными. Самое сложное – придумать простой способ доставки водорода к потребителю. Среди десятков конкурентоспособных вариантов аккумулирования водорода ученые остановились на жидких органических накопителях водорода – LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carriers). Как правило, это полиароматические молекулы, содержащие достаточное количество двойных связей, способных присоединять и при желании освобождать молекулы водорода. Освобожденный водород можно использовать в топливных элементах либо в двигателях внутреннего сгорания.
Вообще науке известны три поколения жидких органических накопителей водорода, но ни один из них не является эффективным. Андрей Пимерзин и Сергей Верёвкин занимаются поисками четвертого.
Сергей Верёвкин с увлечением рассказывает про LOHC, которые находятся в ряду современных перспективных материалов, таких как наночастицы и нанотрубки, ионные жидкости, глубокие эвтектические смеси.
‒ Я уверен, в ближайшем будущем LOHC составят конкуренцию дизельному топливу. Помимо автомобилей сегодня существуют яхты с двигателем, работающим по принципу LOHC, и дома, электроснабжение которых основывается на жидких органических накопителях водорода. Такие источники энергии весьма затратные, поэтому мы стремимся сделать их более доступными и безопасными, - говорит Верёвкин.
‒ Нас интересует тот энергоноситель, который будет достаточно дешевым и нетоксичным. Кроме того, он должен обладать высокой плотностью накопления и термодинамической возможностью проведения реакций гидрирования и дегидрирования, – поясняет Андрей Пимерзин. ‒ Мы создали лабораторию, которая конкурирует и сотрудничает со многими всемирно известными научными центрами. Также мы поддерживаем молодых ученых, заинтересованных в успешном развитии нашего проекта. Планируем внедрить наши разработки в реальные индустриальные процессы.
В 2016 году проект «Термодинамика и катализ как основа стратегии создания перспективных процессов получения топлив из возобновляемого сырья и технологий аккумулирования водорода с использованием ненасыщенных органических соединений» вошёл в число победителей конкурса грантов Правительства РФ. Из 542 заявок эксперты отобрали всего 40, в том числе – Самарского политеха. На реализацию проекта университет получил 90 миллионов рублей. В 2017 году ученые выпустили ряд статей в ведущих мировых журналах, входящих в базу цитирования Scopus и Web of Science.