Ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ) совместно с коллегами из Тюменского Научного Центра СО РАН исследовали воздействие наночастиц диоксида кремния на эффективность самоконсервации гидрата метана, формируемого в «сухой воде».
Проблема Транспортировки Метана
Хотя метан широко применяется, его перевозка остается сложной задачей. Сегодня «природный газ» транспортируют в «сжиженном» состоянии, то есть охлаждают до заданной температуры и сжимают многократно, что сопряжено с высокими затратами.
Гидраты Метана: Перспективное Решение
Физико-химические характеристики метана дают возможность перевозить его в виде гидратов. Эти кристаллические соединения газа и воды обладают способностью к самоконсервации: при низких температурах они покрываются ледяной пленкой, предотвращающей распад газа.
Роль Наночастиц в «Сухой Воде»
Исследователи выдвинули гипотезу, что процентное содержание и свойства наноразмерного диоксида кремния влияют на самоконсервацию метана. Они проанализировали влияние концентрации диоксида кремния от 2 до 15 мас. процентных на ключевые параметры: скорость образования гидратов метана, степень их диссоциации и размер капель водной фазы «сухой воды».
Обнадеживающие Результаты
Эксперименты выявили важные закономерности. Увеличение доли наночастиц диоксида кремния до 10 мас. процентных уменьшало размер капель водной фазы «сухой воды» и сокращало время, необходимое для превращения воды в гидрат. При росте концентрации с 2 до 7 мас. процентных скорость образования гидрата увеличилась в десять раз!
В научной публикации авторы подчеркивают: при содержании наночастиц кремния в «сухой воде» до 7 мас. процентных средний размер капель водной фазы и время полупревращения в гидрат снизились вдвое и в десять раз соответственно. Степень диссоциации гидрата при этом удвоилась.
Планы на Будущее
Дальнейшая работа ученых сосредоточена на повышении скорости роста гидратов и степени конверсии воды в гидрат. Также они планируют искать системы для максимально эффективного внедрения газогидратных технологий в условиях холодного климата.
Источник: scientificrussia.ru
