Новая экспериментальная установка позволит исследовать перспективные подходы к достижению углеродной нейтральности. Экспериментальный стенд плазмохимического синтеза на основе мощного СВЧ-излучения, разработанный в Институте прикладной физики РАН, установлен на радиофизическом факультете ННГУ имени Н. И. Лобачевского.
С помощью установки ученые лаборатории источников интенсивного излучения миллиметрового диапазона исследуют разложение углекислого газа — основу парникового эффекта планеты. Это одна из главных целей в борьбе с глобальным потеплением и достижении углеродной нейтральности.
«Уже произведены первые успешные запуски плазмотрона, мы наблюдали устойчивый плазменный факел с температурой до 8000 градусов. В этих условиях большинство молекул распадаются на атомы и происходят химические реакции, которые в других условиях невозможны», – сообщил руководитель работ, доктор физико-математических наук Александр Водопьянов.
Он отметил, что в 2020 году нижегородские ученые поставили мировой рекорд по степени конверсии углекислого газа в плазменных разрядах, которая определяется долей прореагировавших молекул CO2 в потоке излучения. На новом экспериментальном стенде предполагается еще больше нарастить эффективность процесса. Также плазменный способ открывает путь к экологичному получению азотной кислоты напрямую из воздуха и воды.
«Ежегодно в мире производятся миллионы тонн азотной кислоты, при этом в атмосферу выбрасывается огромное количество парниковых газов. При помощи плазмы можно фиксировать азот из воздуха и воды, исключив из синтеза кислоты вредное производство аммиака», – сообщил Александр Водопьянов.
По словам ученых, использование возобновляемых источников электроэнергии для питания плазмотрона сделает производство азотной кислоты полностью экологичным. Проект реализуется в рамках федеральной программы «Приоритет 2030». К исследованиям и работе на плазмотроне планируется активно привлекать студентов и аспирантов ННГУ.