Учени разработиха подход, който позволява с ефективност до 45% да бъде получаван водород от природен газ директно в сондажни кладенци, съобщи списание Fuel.
В находищата на природен газ има пластове, богати на въглеводороди, чиито молекули съдържат голямо количество водород. Чрез преобразуването на тези вещества може да се получат значителни обеми „зелено“ гориво, твърди екипът от руския Соколовски институт за наука и технология, създал технологията.
Добиването на водород на място, в находище на природен газ,
минава през следните етапи
Първо в кладенеца се нагнетяват водна пара и катализатор (важен за извличането на водород от компонентите на природния газ). След това се подава въздух или чист кислород, благодарение на което газът се възпламенява направо вътре в пласта. При наличието на водна пара и катализатор природният газ гори, превръщайки се в смес от въглероден окис и водород. Въпреки че от въглеродния окис впоследствие се образува въглероден двуокис, той остава в пласта, не излиза на повърхността, така че не попада в атмосферата и не усилва парниковия ефект.
На последния етап водородът се извлича от кладенеца през мембрана, която не пропуска други продукти от реакцията. В резултат на това въглеродният окис и въглеродният двуокис си остават „консервирани“ под земята.
Авторите са тествали технологията в реактори, които имитират условията в реален газов пласт. За целта инсталацията се зарежда с натрошен скален материал и с помощта на помпи в нея се подават метан (основният компонент на природния газ), водна пара и катализатор, а след това и кислород. В реактора се поддържа налягане като в газовите пластове (80 пъти по-високо от атмосферното).
Варианти
При опитите учените са анализирали газовия състав в реактора, за да се оценят ефективността на превръщането на метан във водород. Оказва се, че максималното количество водород - 45% от общия обем на газовете, се образува при температура 800°C и при подаване на големи количества водна пара в реактора - четири пъти повече от обема на природния газ. Зададената от изследователите температура - 800°C - се достига лесно в процеса на изгаряне на природен газ, така че дори не е необходимо да се поддържа изкуствено.
Съставът на скалата също има значение. При експерименти с изкуствена пореста среда от алуминиев оксид добивът на водород е достигал 55%. По-високата ефективност в този случай се обяснява с факта, че алуминиевият оксид е инертен, тоест той не взаимодейства с никакви заобикалящи го вещества. В естествените скали има други, по-активни минерали, които могат да влязат в странични реакции с компонентите на газовата смес и да повлияят на
добива на водород.
„Всички етапи на предлагания процес се основават на познати технологии, които обаче досега не са били адаптирани за добив на водород от реален газов пласт. Ние показахме, че е възможно превръщане на въглеводородите в „зелено гориво“ в полеви условия с ефективност до 45%", коментира Елена Мухина, ръководител на изследователския проект.
