Сибирские ученые нашли перспективное топливо для водородной энергетики

Специалисты Института катализа СО РАН и Водородного центра компетенций Национальной технологической инициативы на его базе первыми в мире нашли альтернативу углеводородному топливу для получения синтез-газа, на котором работают топливные элементы перспективной водородной энергетики, сообщили в четверг в центре НТИ.

"Специалисты <…> первыми в мире успешно провели воздушную конверсию синтетического органического соединения диметоксиметана в синтез-газ для питания твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ). Сравнительно низкая температура реакции в 400 градусов и высокая чистота продукта позволяет сделать энергоустановки на основе таких ТОТЭ автономными, мобильными и более компактными", - говорится в сообщении.

В центре компетенций пояснили: диметоксиметан (или метилаль) - кислородсодержащее органическое соединение, которое получают из метанола, но в отличие от него это соединение не ядовито и более удобно в обращении. Благодаря своим свойствам диметоксиметан перспективен для применения в водородной энергетике как альтернативное углеводородам сырье для получения синтез-газа.

По словам ученых, традиционно синтез-газ, содержащий водород и монооксид углерода, получают каталитической конверсией метана, но при этом происходит большой выброс углекислого газа. Для получения синтез-газа из диметоксиметана путем воздушной конверсии ученые разработали высокоэффективные катализаторы с содержанием платины всего в один весовой процент.

"Основные преимущества технологии — низкая температура реакции (вдвое ниже, чем у паровой конверсии метана), отсутствие необходимости очищать газ и автономность установки. Реакцию можно проводить без внешнего источника энергии, а суммарное содержание водорода и монооксида углерода на выходе из каталитического реактора достигает приблизительно 70%. При использовании паровой конверсии метана эта цифра — около 50%. Кроме того, в процессе воздушной конверсии можно использовать и метанол, который более доступен", - сообщили в центре НТИ.

"Мы впервые показали возможность получения синтез-газа из диметоксиметана путем воздушной конверсии <…> Вопреки термодинамике, реакция протекает максимально эффективно уже при 400 градусах - диметоксиметан и кислород из воздуха полностью конвертируются в синтез-газ с высоким содержанием водорода и СО", - рассказал автор исследования, ведущий научный сотрудник отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН Сухэ Бадмаев.

Руководитель Центра компетенций НТИ "Водород как основа низкоуглеродной экономики" Павел Снытников отметил, что перспективное развитие энергетики, транспорта и химических производств напрямую связано с газохимией. В этой связи технологии переработки природного газа, в первую очередь продукты так называемой С1-химии, к которым относится и диметоксиметан, станут "кирпичиками" новой газохимической отрасли, частично заменят углеводороды и в конечном счете снизят общий углеродный след.