Учёные Челябинского государственного университета продолжают большое исследование принципиально нового подхода к сжижению природных газов с помощью эффекта магнитного охлаждения. Результаты их совместной работы с немецкими коллегами, озвученные на 10-й Международной конференции Thermag-2024, положены в основу создания новой технологии сжижения водорода и иных природных газов.
Природный газ является одним из основных источников энергии — как в настоящее время, так и в обозримом будущем. Для его хранения и транспортировки требуется сжижение, которое сегодня во всём мире осуществляется посредством энергоёмких, технически сложных и финансово затратных компрессорных устройств, работающих при очень низких температурах.
В последнее десятилетие мировое научное сообщество активно занимается разработкой новой технологии магнитного охлаждения при комнатных температурах. Но предложенный подход использования её именно в области низких температур позволил создать процесс эффективного сжижения практически любых природных газов в одной холодильной установке. При этом она будет более долговечной, безопасной в использовании и менее шумной. Это решит проблему хранения и транспортировки энергии и даст толчок для развития новой водородной энергетики.
Несколько лет назад команда физиков из ЧелГУ, Технического университета Дармштадта и Центра им. Гельмгольца Дрезден-Розендорф (Германия) взялись за разработку фундаментальных аспектов использования магнетокалорического эффекта для сжижения газов. Экспериментально и теоретически они исследовали возможность применения сверхпроводящих источников сильных магнитных полей, поведения в них ферромагнитных материалов, анализировали возможности будущей технологии и её внедрения. Работы были поддержаны Российским научным фондом и объединением Гельмгольца.
«В связи с последними достижениями в области сверхпроводимости и сверхпроводящих источников магнитного поля, мы в своем исследовании обратили внимание на применение магнитокалорического эффекта, наблюдаемого в ферромагнитных материалах. А именно в области низких температур, где традиционная технология ожижения газа на основе сжатия становится всё менее эффективной. Оказалось, что такой подход позволяет сделать революционный прорыв в вопросе сжижения газов», — поясняет руководитель проекта, ректор ЧелГУ Сергей Таскаев.
В проведённых исследованиях были синтезированы и исследованы новые магнитные материалы, созданы концепции AMR-теплообменников и возможные конструкции ожижителей природных газов, работающие на эффекте магнитного охлаждения. Центр им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф уже объявил о начале работ по созданию ожижителя. Для создания отечественного прототипа приглашаются к партнерству заинтересованные компании.
