Новую технологию получения газовых гидратов разработали в Новосибирске

Новосибирск. 6 ноября. ИНТЕРФАКС - Новосибирские ученые разработали новую технологию искусственного получения газовых гидратов, которая может применяться для опреснения и очистки воды, транспортировки газов и других задач, сообщает издание СО РАН "Наука в Сибири".

"Суть нашего метода создания гидратов заключается в том, что в установке поддерживается одно давление, однако температура по высоте установки разная. Ключевой особенностью метода является использование процесса кипения газа, который сжижается на стенках экспериментальной установки и кипит на подогреваемом дне. Это решение позволяет справляться с несколькими задачами. Во-первых, поверхность пузырьков постоянно обновляется благодаря кипению и последующей конденсации газа. Во-вторых, в установку вводится большое количество газа, поскольку он находится в сжиженном состоянии. Наконец, при высвобождении газа температура в пузырьке оказывается наименьшей, почти равной температуре насыщения. Наложение этих факторов приводит к тому, что на всплывающих пузырьках и формируются гидраты", - отмечает старший научный сотрудник Института теплофизики им.С.С.Кутателадзе СО РАН (Новосибирск) Антон Мелешкин.

По его словам, если условия были правильно подобраны, на поверхности воды начнет активно расти газогидратная шапка, после извлечения и отжима которой получается чистая вода и очень концентрированный раствор, откуда также можно отобрать полезные элементы.

Газовые гидраты представляют собой соединения, образующиеся из воды и газов (за исключением водорода). В этих структурах молекулы воды формируют трехмерные полости, в которые помещаются молекулы газа, внешне они очень похожи на снег или дробленый лед.

В единице объема газогидрата метана может содержаться до 170 объемов газообразного метана, поэтому транспортировка природного газа - одно из перспективных направлений использования газовых гидратов.

Отмечается, что основные технологии, используемые в настоящее время для опреснения воды, включают шоковую дистилляцию, основанную на процессе испарения, и обратный осмос, имеющие свои ограничения.

Главной научной новизной разработки является инновационный метод получения самого газового гидрата из морской воды, не требующий химических добавок, ускоряющих процесс гидратообразования - никаких дополнительных воздействий на газожидкостную систему не требуется, только одновременный нагрев и охлаждение рабочей секции.

Ученые использовали в экспериментах фреон 134а (изомер тетрафторэтана) или элегаз (гексафторид серы), имеющие преимущества перед углекислым газом: на одну молекулу СО2 приходится шесть молекул воды, тогда как фреон 134а способен захватывать 17 молекул воды на одну молекулу газа. Кроме того, для образования гидратов фреон 134а и элегаз требуют меньшего давления. В сжиженном состоянии они тяжелее воды, что позволяет им сразу опускаться на дно камеры при попадании в воду.

Свои исследования ученые проводят в сотрудничестве с лабораторией клатратных соединений Института неорганической химии им.А.В.Николаева СО РАН (Новосибирск) в рамках проекта, поддержанного грантом РНФ.