Створено 02.12.2015 14:47 Natali

Природний газ становить понад 28 відсотків від обсягу споживання енергоносіїв. Його основний компонент, метан, не тільки широко використовується викопне паливо, але і одна з основних причин підвищення рівня CO2 , І, отже, зміни клімату.

Щоб вирішити цю проблему, дослідники з Інституту перспективних досліджень в галузі сталого розвитку (IASS) і Технологічного інституту Карлсруе (KIT) розробили процес, який витягує енергетичний компонент метану у вигляді водню і без виділення діоксиду вуглецю.

В процесі, званому «крекінг метану», молекулярні компоненти метану - водень і вуглець - поділяються при температурі понад 750 ° C (1,382 ° F), без шкідливих викидів.

Концепція крекінгу метану розроблялася протягом кількох десятиліть, але вивчення було обмежено низьким ступенем конверсії і забрудненням вуглецем.

Дослідники змінили процес, використовуючи реактор нового дизайну на основі технології рідких металів, що має висоту 1,2 метра (4 фути), створений з кварцу і нержавіючої сталі. Дрібні бульбашки метану вводяться в стовпи з розплавленим оловом. У міру того, як вони піднімаються до поверхні, вуглець відділяється і осідає у вигляді порошку в верхній частині реактора. Засмічення не допускається за рахунок легко виділень мікро-гранульованого вуглецевого порошку, в той час як дизайн реактора робить його стійким до корозії.

На думку професора Томаса Ветцел (Thomas Wetzel) з KIT, реактор виробляє водень з ефективністю перетворення 78 відсотків при температурі 1200 ° C (2192 ° F), і може безперервно працювати протягом двох тижнів. Це той останній аспект вказує на можливість зібрати реактор промислових масштабів, який буде отримувати енергію від отриманого водню.

«Ми очікуємо, що дослідження і розробки займуть близько трьох років, що зможе привести до модульного реактора промислового зразка, який зможе масштабироваться шляхом простого множення», сказав дослідник Стефан Стукрад (Stefan Stueckrad).

Стукрад додав, що енергетична ефективність процесу «була оцінена трохи вище, ніж звичайний паровий реформінг природного газу і на близько 20 відсотків вище, ніж газифікація вугілля» - з огляду на, що обидва процеси використовують уловлювання та зберігання вуглецю.

Дослідження команди показало, що крекінг метану можна порівняти з електролізом води, ситуації з викидами CO2 на одиницю водню, і більш ніж на 50 відсотків чистіше, ніж технології реакції конверсії метану водяною парою. Попередні розрахунки показують, що розроблена технологія може досягти витрат від € 1,9 до € 3,3 (US $ 2 до $ 3,50) за кілограм водню (в поточних німецьких цінах на природний газ).

Наступний етап дослідження буде сфокусований на оптимізації аспектів конструкції реактора і поступового масштабування для збільшення продуктивності.

Facepla.net за матеріалами: kit.edu