Ученые Передовой инженерной школы Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) разработали новую перспективную технологию получения водорода из природного газа. Исследование было поддержано грантом Российского научного фонда. И это неудивительно, поскольку СПбГУ является лидером по количеству грантов РНФ: в 2022 году ученые СПбГУ получили 112 грантов (5,5% от общего числа победивших проектов), что стало наибольшим числом грантов для одной организации, в 2023 году университет также сохранил лидерство, получив 70 грантов (5% от общего числа).
Исследование и его результаты стали актуальными, так как на сегодняшний день существуют две серьезные проблемы: выбросы парниковых газов (более 70% выбросов в мире приходятся на предприятия энергетического сектора) и применение неэффективных мер (существующие методы не позволяют в полной мере решить проблему выбросов). Решением этому могут стать либо водородное топливо, поскольку при сжигании водорода вместо углеводородов (природный газ, нефть, бензин) не образуются парниковые газы, либо использование новой технологии, которую предложили ученые СПбГУ - метод получения водорода из природного газа с помощью лазерного пиролиза.
Преимущества предложенного метода:
- Экологичность: водород при сжигании не образует парниковых газов, что делает его "чистым" топливом.
- Экономичность: новая технология может сделать производство водорода более доступным.
- Безопасность: водород производится непосредственно перед использованием, без необходимости его хранения и транспортировки, что значительно повышает безопасность.
Суть метода заключается в том, что при использовании лазерного пиролиза углеводородов происходит превращение топлива с углеродным следом в экологически нейтральное топливо. Этот процесс представляет собой отрыв атомов водорода от молекул природного газа в плазме, которая формируется сфокусированным лазерным пучком. При этом углерод собирается в виде твердой фазы. Отличительной особенностью метода является возможность использования существующей системы газопроводов и генерации водородного топлива непосредственно перед его использованием потребителем. Это исключает необходимость траты средств на хранение и транспортировку водорода, обладающего повышенной текучестью и взрывоопасностью.
Новая технология получения водорода из природного газа имеет большой потенциал для развития водородной энергетики, которая является одним из ключевых направлений перехода к "зеленой" экономике. Ввиду этого ученые уже планируют в рамках деятельности ПИШ СПбГУ провести дополнительные научно-исследовательские работы и разработать опытные образцы малогабаритных устройств бытового применения.