Исследователи предлагают превращать отходящий углекислый газ в полезный химический продукт — диметиловый эфир
В России эксплуатируется более 300 газотурбинных электростанций, каждая из которых ежегодно выбрасывает в атмосферу более 1,3 млн тонн CO₂. Учёные Пермского Национального Исследовательского Политехнического Университета (ПНИПУ) представили инновационную технологию, способную сократить эти выбросы на 45% и одновременно производить диметиловый эфир — востребованный химический продукт.
Поспособствовать снижению углеродного следа можно несколькими способами: работать с качеством поступающего сырья <...>; разрабатывать малоэмиссионные камеры сгорания <...>; и работать над технологиями улавливания из дымовых газов и практическим применением СО2, в чем наше исследование оказалось полезным.
— Никита Кифель, ассистент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ
Разработка реализуется в рамках программы «Приоритет-2030» и базируется на углекислотной конверсии метана. Сначала из дымовых газов станций улавливается CO₂ с помощью аминовых абсорбентов, затем он превращается в синтез-газ (H₂ + CO), на основе которого создаются метанол и далее — диметиловый эфир.
Это простейший вид эфира, обладающий уникальными свойствами, которые делают его ценным ресурсом в различных сферах. В России его широко используют как хладагент в холодильных установках, кондиционерах и других системах, где он эффективно поглощает тепло и отдаёт его во внешнюю среду. Кроме того, этот продукт используется в качестве исходного материала для производства других химических веществ, которые необходимы для изготовления пластмасс и лекарственных препаратов.
По расчетам, технология может сократить выбросы на одной станции на 588 тыс. тонн и обеспечить до 1,2 млн тонн продукции в год. В основе лежит существующий промышленный опыт, адаптированный под экологические цели энергетической отрасли. Основная сложность — получение синтез-газа, требующего высоких температур и дополнительных энергетических затрат:
Последние шаги технологии уже давно освоены в промышленности, тогда как получение синтез-газа из отходящего СО2 до сих пор представляет сложность. Это можно реализовать двумя методами: с использованием метана или водорода. Однако процесс требует нагрева смеси до высоких температур (примерно 700 градусов), для чего нужно большое количество топлива. Это в свою очередь приводит к новым выбросам углекислого газа, что необходимо учитывать при оценке эффективности подхода
— Юлия Мозжегорова, доцент кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ, кандидат технических наук
Разработка особенно актуальна для промышленных предприятий, использующих ГТЭС. Она не только снижает экологическую нагрузку, но и может создать дополнительный доход от продажи ДМЭ.
Ранее www1.ru сообщал, что российские исследователи создали усовершенствованный реактор для получения синтез-газа.
Читайте ещё материалы по теме:
Высокоточная модель долгосрочного прогноза солнечной активности разработана в Пермском Политехе