Технологию, позволяющую упростить хранение сжиженного природного газа и эффективно улавливать его излишки, предложили ученые Института физической химии и электрохимии (ИФХЭ) РАН. В емкость с газом они предлагают встроить губчатый аккумулятор.
Природный газ, почти на 100% состоящий из метана, хранят в сжиженном состоянии при температуре минус 161 градус. При охлаждении объем газа уменьшается в 600 раз, и для хранения требуется меньше места. Однако даже в самой качественной емкости происходит обмен тепла с окружающей средой. Из-за этого сжиженный газ нагревается и испаряется, а давление на стенки емкости растет. Чтобы не допустить утечки, можно сбросить часть «лишнего» газа в атмосферу (что вредно для природы и экономически невыгодно) либо собрать потеплевший газ, охладить его и вернуть в резервуар (что сложно и энергетически затратно).
Специалисты предложили заменить сложную систему повторного сжижения газа на применение адсорбента, который будет впитывать его, как губка. В роли нее выступает углеродный ксерогель — плотный материал с большим количеством пор, которые по размеру (до 50 нанометров) идеально подходят для улавливания молекул метана при низких температурах. Молекулы газа настолько плотно располагаются в порах адсорбента, что напитанная газом «губка» занимает почти столько же места, сколько тот же объем газа в сжиженном состоянии.
В аккумуляторе из ксерогеля пары метана могут храниться сколько угодно, пока его не нужно будет оттуда достать. Для этого достаточно нагреть ксерогель до температуры окружающей среды.
Технология находится в стадии разработки, эксперименты проводят при грантовой поддержке Российского научного фонда. Первые результаты опубликованы в журнале Adsorption.