Российские ученые работают сразу над несколькими технологиями для нефтегазовой и энергетической отраслей. Среди них — производство топлива из иловых отложений и других отходов, цифровая модель для расчета обогрева нефтяного оборудования в Арктике, новые способы получения компонентов жидкого топлива из растительной биомассы, а также решения, повышающие эффективность сжигания альтернативного топлива. Подробнее о разработках, которые могут сделать добычу и переработку энергоресурсов эффективнее — в материале «Известий».
Из ила получат новое топливо
В Томском политехническом университете разрабатывают технологии производства топливных гранул и брикетов из различных видов отходов. В качестве сырья ученые используют, в частности, иловые отложения сточных вод, отходы нефтепереработки, картон и другие материалы. Одновременно специалисты создают интеллектуальную систему, которая позволит быстрее подбирать оптимальный состав нового топлива.
— Разработанный интеллектуальный комплекс позволит перевести процесс подбора рецептур из эмпирической в расчетно-экспериментальную плоскость. Это обеспечит научно обоснованный выбор состава, минимизацию затрат и ускорит создание новых композиционных топлив, — рассказала руководитель проекта, грантополучатель РНФ, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Галина Няшина.
По словам исследователей, применение таких топлив позволит сократить вредные выбросы, а также вовлечь в переработку отходы, которые сегодня отправляются на полигоны. Кроме того, технология может стать основой для создания новых производств в регионах.
Для Арктики создадут цифровой двойник нефтяного оборудования
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета разработали математическую модель, которая поможет точно рассчитывать мощность систем обогрева нефтегазового оборудования для работы в условиях Крайнего Севера. Она учитывает погодные условия и особенности эксплуатации, благодаря чему позволит избежать как замерзания оборудования, так и его перегрева.
— Конечными потребителями выступают нефтедобывающие компании, однако сама расчетная модель предназначена для проектных институтов и заводов-изготовителей. Она позволяет точно подбирать характеристики систем обогрева под конкретные условия эксплуатации, — рассказал доцент кафедры «Конструирование и технологии в электротехнике» ПНИПУ, кандидат технических наук Никита Костарев.
Разработка создается по запросу производителя оборудования для нефтегазовой отрасли «НПО ПермНефтеГаз». По оценке ученых, решение поможет снизить энергозатраты на обогрев оборудования, уменьшить риск аварийных остановок добычи и продлить срок службы техники, работающей в Арктике.
Биомассу превратят в компоненты жидкого топлива
В Тверском государственном техническом университете создают новые катализаторы, которые позволят перерабатывать растительные ресурсы в вещества для производства жидкого топлива и полимеров. Такие материалы могут стать альтернативой части нефтехимического сырья и сделать переработку биомассы более эффективной.
— В ходе реализации проекта разработаны бифункциональные катализаторы, сочетающие кислотно-основные и металлические активные центры. Они позволяют перерабатывать растительные полисахариды в соединения, которые являются предшественниками широкого круга углеводородов — компонентов жидких топлив, — рассказала руководитель проекта, профессор кафедры биотехнологии, химии и стандартизации химико-технологического факультета, грантополучатель РНФ Валентина Матвеева.
По словам ученых, новые катализаторы позволят проводить сразу несколько химических процессов в одной установке. Это сократит число этапов производства, снизит затраты и повысит выход полезных продуктов.
Альтернативное топливо сделают эффективнее
В Томском политехническом университете также разрабатывают технологию, которая позволит повысить эффективность сжигания альтернативных видов топлива. Исследователи изучают, как ведут себя капли таких смесей при высоких температурах, чтобы добиться их более полного и эффективного сгорания в камере сгорания.
— Проект направлен на повышение эффективности процесса горения непроектных жидких топлив. Мы определяем условия, при которых капли топлива наиболее эффективно распадаются, чтобы затем использовать эти результаты при создании различных альтернативных топливных смесей, — рассказал доктор технических наук, профессор, директор Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ, грантополучатель РНФ Дмитрий Глушков.
Сейчас ученые подобрали несколько составов водотопливных эмульсий, которые сохраняют свои свойства даже при отрицательных температурах. Следующим этапом станут испытания на пилотных энергетических установках, где специалисты оценят, насколько новые смеси смогут повысить эффективность работы двигателей и энергетического оборудования.