Новый подход ученых Томского политеха повышает энергоэффективность топлива из газовых гидратов

Ученые Томского политехнического университета разработали новый подход, который позволяет прогнозировать физические процессы при переработке газовых гидратов, перспективного экологически чистого энергоресурса. Этот метод значительно повышает эффективность использования газовых гидратов в энергетике и других областях. Результаты исследования были опубликованы в журнале International Journal of Heat and Mass Transfer.

Газовые гидраты – это кристаллические соединения, образующиеся из воды и газов при определенных температурах и давлениях, напоминающие лед. В последние десятилетия газовые гидраты все чаще используются как экологически безопасное топливо в энергетике и транспорте.

По словам ученых, использование природных газовых гидратов имеет огромный потенциал, так как их запасы огромны, а их транспортировка безопаснее, чем транспортировка сжиженного газа. Кроме того, газовые гидраты содержат значительное количество газа на единицу объема – например, в 1 кубическом метре гидрата метана содержится до 170 кубических метров метана.

Ученые Томского политехнического университета с использованием государственной программы “Приоритет-2030” разработали новый подход к прогнозированию поведения топлива из газовых гидратов в процессе переработки. По словам исследователей, этот подход применим как для разработки новых энергетических установок, так и для выбора оптимальных режимов сжигания гидратов в существующих системах.

“Характеристики разложения газовых гидратов зависят от нескольких параметров, таких как давление, температура, размеры частиц гидрата и удельная площадь его поверхности, структура кристаллической ячейки, взаимодействие молекул газа и воды, и другие. Наш подход позволяет лучше понять физику этого процесса и дает рекомендации для его управления”, – рассказал доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политехнического университета Дмитрий Антонов.

Подчеркивается, что методика отличается высокой скоростью расчетов. Кроме того, данный подход позволяет работать с гидратами разного происхождения, учитывая структурные особенности, обусловленные климатическими условиями формирования.

В будущем научный коллектив планирует расширить этот подход, разработав метод полного описания динамики газов при разложении газовых гидратов.

Источник

Science XXI