Об этом сообщила пресс-служба Министерства науки и высшего образования РФ.
Проведенное комплексное моделирование методами молекулярной динамики с участием 13 структурно-разнообразных ПАВ показало, что эффективность вещества определяется его молекулярной архитектурой, распределением заряда и взаимодействием с молекулами воды. Ранее считалось, что ключевую роль играет способность к мицеллообразованию, однако новое исследование опровергает это.
Как пояснил старший научный сотрудник НИЛ Гидратных технологий утилизации и хранения парниковых газов Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ А. Фархадиан, мицеллообразование не является необходимым условием для стимуляции гидратообразования. Ученый отметил, что существуют ПАВ, которые не образуют мицелл, но при этом демонстрируют высокую эффективность.
Исследователи выявили, что наибольшее ускорение процесса обеспечивают поверхностно-активные вещества с оптимальным гидрофильно-гидрофобным балансом. Они способствуют формированию упорядоченных водных структур, что существенно ускоряет зарождение и рост кристаллов гидратов.
Ключевым фактором является оптимальная прочность водородных связей. Чрезмерно прочные связи, как выяснили ученые, могут, напротив, препятствовать образованию гидратов.
Полученные результаты открывают возможности для разработки гидратов нового поколения с заданными характеристиками. Перспективы применения технологии включают хранение углеводородных газов, улавливание углерода и опреснение воды.
Автор: А. Шевченко
