Об этом сообщила пресс-служба Института катализа СО РАН.
Для любознательных напомним, что биогаз – это побочный продукт предприятий пищевой промышленности и сельского хозяйства, который образуется в результате брожения биомассы.
Основные компоненты биогаза:
- метан;
- углекислый газ (двуокись углерода, СО2).
Выделяемый из биогаза метан используют в качестве топлива.
Чистый углекислый газ необходим для химической и деревообрабатывающей промышленностей, металлургии, сельского хозяйства и медицины.
Углекислый газ в промышленных масштабах получают несколькими способами, в т.ч. выделением из дымовых газов и из продуктов термического разложения известняка.
Использование биогаза для этих целей более экологично, т.к. это возобновляемое сырье.
Для выделения двуокиси углерода используют обратимые сорбенты, которые работают в циклическом режиме как губка - сначала впитывают углекислый газ из биогаза, а затем отдают его при нагреве.
Задача ученых - снизить температуры этого процесса, чтобы повысить его энергоэффективность для предприятий.
Тезисы руководителя проекта, научного сотрудника отдела нетрадиционных каталитических процессов ИК СО РАН, к.х.н. Ж. Веселовской:
- основное требование к сорбентам - снизить затраты энергии, чтобы процесс получения углекислого газа был рентабельным;
- при низких температурах на стадии адсорбции биометан очищается от углекислого газа, а при более высоких происходит десорбция и углекислый газ выделяется;
- мы хотим в рамках проекта сделать материал, который был бы эффективен на стадии выделения углекислого газа при 100 °C;
- на промышленных предприятиях есть побочные низкопотенциальные тепловые выбросы, так что многие локальные источники могут дать такую температуру;
- в перспективе для этого процесса можно использовать и солнечную энергию.
В качестве активного компонента для систем ученые выбрали разветвленный полиэтиленимин, химический поглотитель двуокиси углерода.
Носители для сорбентов на основе оксидов алюминия будут создавать с помощью темплатного синтеза с использованием частиц, при выжигании которых в материале образуются поры.
Темплатный синтез
- один из наиболее перспективных современных методов получения пористых материалов с порами заданного размера и формы;
- в более широком смысле под темплатным синтезом подразумевают процессы, протекающие под действием факторов управления структурой с помощью своеобразного шаблона-темплата, представленного в виде наночастиц определенной формы и размера;
- в качестве таких частиц могут быть использованы пористые оксидные материалы или полимерные матрицы;
- при этом пористая матрица является темплатом, задающим не только форму и размер наночастиц, но и их пространственное расположение.
- использование полимерных темплатов позволяет целенаправленно изменять текстуру и пористую структуру матрицы;
- выбранный активный компонент имеет большой молекулярный размер, и поэтому нам необходимо создавать материал матрицы с большими и средними порами, чтобы он показал улучшенные свойства.
Ранее специалисты омского Центра новых химических технологий ИК СО РАН создали высокоактивные катализаторы для получения бионефти.
Носитель этих систем — углерод-минеральный материал из сапропелей, озерного ила.
