Ученые разрабатывают уникальные способы получения топлива
Сергей Веревкин и Андрей Пимерзин ищут пути накопления и извлечения водорода
Профессор, завкафедрой «Химическая технология переработки нефти и газа» Политеха Андрей Пимерзин и профессор университета Ростока (Германия) Сергей Веревкин решают задачу получения водородного топлива, выполняя условия гранта Правительства РФ. Такое топливо считается экологически чистым, но в свободной форме водород на Земле практически не встречается. Однако его можно накапливать и извлекать из других соединений с помощью различных химических методов.
Производство и хранение водорода ‒ не единственные задачи, стоящие перед учеными. Самое сложное — придумать простой способ доставки водорода к потребителю. Среди десятков конкурентоспособных вариантов аккумулирования водорода ученые остановились на жидких органических накопителях водорода — LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carriers). Как правило, это полиароматические молекулы, содержащие достаточное количество двойных связей, способных присоединять и при желании освобождать молекулы водорода. Освобожденный водород можно использовать в топливных элементах либо в двигателях внутреннего сгорания. LOHC находятся в ряду современных перспективных материалов, таких как наночастицы и нанотрубки, ионные жидкости, глубокие эвтектические смеси.
«Я уверен, в ближайшем будущем LOHC составят конкуренцию дизельному топливу, — заявляет Сергей Веревкин. — Помимо автомобилей сегодня существуют яхты с двигателем, работающим по принципу LOHC, и дома, электроснабжение которых основывается на жидких органических накопителях водорода. Такие источники энергии весьма затратные, поэтому мы стремимся сделать их более доступными и безопасными».
Науке известны три поколения жидких органических накопителей водорода, но ни один из них не является эффективным. Андрей Пимерзин и Сергей Веревкин занимаются поисками четвертого.
«Нас интересует тот энергоноситель, который будет достаточно дешевым и нетоксичным. Кроме того, он должен обладать высокой плотностью накопления и термодинамической возможностью проведения реакций гидрирования и дегидрирования, — поясняет Андрей Пимерзин. ‒ Мы создали лабораторию, которая конкурирует и сотрудничает со многими всемирно известными научными центрами. Также мы поддерживаем молодых ученых, заинтересованных в успешном развитии нашего проекта. Планируем внедрить наши разработки в реальные индустриальные процессы».
В 2016 году проект «Термодинамика и катализ как основа стратегии создания перспективных процессов получения топлив из возобновляемого сырья и технологий аккумулирования водорода с использованием ненасыщенных органических соединений» вошел в число победителей конкурса грантов Правительства РФ. Из 542 заявок эксперты отобрали всего 40, в том числе — Самарского политеха. На реализацию проекта университет получил 90 миллионов рублей. В 2017 году ученые выпустили ряд статей в ведущих мировых журналах, входящих в базу цитирования Scopus и Web of Science.
