Top.Mail.Ru
Новости

Осмий поможет «зажать в тиски» молекулу метана для создания топлива из попутного нефтяного газа

11 июля 2022

В австралийском Университете Нового Южного Уэльса создали молекулярную структуру, которая несколько часов удерживает метан в стабильном состоянии. Открытие должно помочь в создании новых технологий транспортировки, переработки и использования попутного нефтяного газа.

Фото: «Газпром нефть»

Метан, или природный газ — основной компонент газовой смеси, выделяющейся из нефти на всех стадиях ее добычи от разведки до транспортировки. Сегодня большая часть метана на нефтяных месторождениях по всему миру сжигается, поскольку его переработка и транспортировка экономически не выгодны. По некоторым оценкам, объем сжигаемого таким образом природного газа соответствует его потреблению во всей Центральной и Южной Америке.

Метан можно преобразовать в жидкий метанол, который прост в транспортировке и пригоден для производства топлива. Но, как отмечают австралийские химики, чтобы сделать преобразование попутного газа экономически выгодным, необходимы эффективные катализаторы на основе группы переходных металлов.

В поиске катализаторов может помочь метод спектроскопии ядерного магнитного резонанса. Однако для его использования необходимо, чтобы метановые молекулярные структуры находились в стабильном состоянии продолжительное время. Добиться такой стабильности до сих пор не удавалось — молекулярные комплексы, образованные из метана и металлов, распадались самое большее за несколько микросекунд.

Чтобы создать подходящие «тиски» для удержания метана, ученые использовали вычислительные методы на основе искусственного интеллекта. Компьютерное моделирование предсказало, что хорошо связывать газ должны молекулярные структуры с содержанием осмия — переходного металла из платиновой группы, — обладающего наибольшей плотностью среди простых веществ. Практические эксперименты подтвердили этот прогноз.

Для создания «свободного места», которое должен занять метан, осмиевое соединение в присутствии газа растворяется в гидрофторуглероде, после чего облучается ультрафиолетом. Выбор растворителя имеет решающее значение, поскольку все остальные вещества сами связываются с метаном, а гидрофторуглерод — нет.

Получившийся осмиево-метановый молекулярный комплекс обладает крайне высокой стабильностью по сравнению с предыдущими образцами — его период полураспада достигает 13 часов. По словам ученых, использоваться напрямую в энергетике эта структура, вероятно, не будет. Но, благодаря своей стабильности, осмиево-метановый комплекс поможет в дальнейших исследованиях и разработке катализаторов для преобразования попутного газа в полезное синтетическое топливо.

0
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
1
0
Читать также
Электротопливозаправщик смотрит вслед улетающему самолету, который он только что заправил авиакеросином в аэропорту

Как «электроники» изменили процесс заправки самолетов в аэропорту

1 мин. чтения
Пуск ракеты-носителя «Союз-2»

В Сколтехе открыли соединения, перспективные для ракетного топлива и аккумуляторов

1 мин. чтения
Сотрудники нефтепромысла «Газпром нефти» в ХМАО

Эксперт объяснил, что обеспечит Россию нефтью более чем на 65 лет

1 мин. чтения
Образец геля

Ученые создали «непромокаемый» гель для долговечных катализаторов и аккумуляторов

1 мин. чтения
Хор трансформаторов выступает под управлением дирижера

Почему все трансформаторы России «поют» в унисон и где зарождается их песня

3 мин. чтения
Сотрудница центра управления бурением

Нейросети упростят добычу газа и вдвое повысят производительность труда в ТЭК к 2050 году

1 мин. чтения
Алмаз-силач держит в руках буровую вышку и термоядерный реактор

Биография самого твердого минерала: алмаз и его роль в энергетике

4 мин. чтения
Месторождение нефти в Томской области

В Москве придумали, как сэкономить энергию при прогревании нефтяных пластов паром

1 мин. чтения
Добыча угля

Нефти, природного газа и угля хватит России на 665 лет добычи

1 мин. чтения
Нефтяник на месторождении Якутии

Правительство определило пять сценариев развития энергетики России до 2050 года

2 мин. чтения