Энергия будущего

0
200

Мереке УЮКБАЕВА

Посмотрите вокруг себя. На дома, в которых живете, на еду, которую потребляете, на вашу одежду, которая защищает от холода или зноя, на бытовую технику, которая прочно вошла в нашу жизнь, на средства коммуникации. Практически все, что мы видим, трогаем, ощущаем, потребляем – создано или произведено, а затем доставлено при использовании ископаемых видов топлива. 

Эти виды топлива сослужили огромную службу человечеству, позволили развить промышленность. Однако экстенсивное развитие экономики приводит к тому, что многие природные ресурсы не успевают восстанавливаться.
Глобальные выбросы продолжают расти. Со времени начала промышленной революции только уровень парниковых газов в атмосфере увеличился на 30 процентов. Экологи подсчитали, что за последние 200 лет средняя температура на планете выросла более чем на один градус. Основная причина повышения показателя с начала 80-х прошлого столетия до настоящего времени – активная переработка и сжигание углеводородов.  Если температура повысится еще на 2 градуса, то это может привести к необратимым последствиям. Чтобы сдержать рост температуры, индустриальным странам необходимо существенно понизить экологические риски в производстве. Если не изменить такую модель развития, то рано или поздно мы лишимся ресурсов для жизни.
Мировой тренд по уменьшению влияния антропогенного фактора на окружающую среду и климат требуют комплексных мер в национальном углеводородном регулировании. Это связано с сочетанием энергоэффективности, возобновляемых подходов в энергетике и «умных» технологий, прогнозирующих потребление энергии.
Природный газ – ценнейший источник тепловой энергии, химического сырья и занимает одну из ключевых позиций в глобальном энергопотреблении. В перспективе, вследствие увеличения численности населения, роста мировой экономики, спрос на все энергоресурсы, включая природный газ, будет непрерывно увеличиваться. Однако в реалиях текущего момента его использование регламентировано экстенсивными условиями развития, связанных, прежде всего, с увеличением объема добычи.
Инновационные подходы подразумевают глубокую комплексную переработку сырья. Для этого необходимы не только технологическая модернизация существующих производств и диверсификация производства, но и создание гибридных технологий, связанных с адаптацией традиционных подходов с собственными технологиями, с извлечением нетрадиционных ресурсов углеводородных газов. Необходимы новые технологии, связанные с очисткой природных смесей от вредных примесей, парниковых газов, созданием энергоэффективных производств глубокой переработки сырья.
Казахстанскими учеными –
профессором, чл.-корр. НАН РК В. Н. Косовым, д. ф.-м. н., профессором Д. У. Кульжановым, к. т. н. С. А. Красиковым, к. ф.-м. н. О. В. Федоренко – был обнаружен эффект приоритетного разделения компонентов углеводородной смеси с заданными свойствами при конвективном смешении. При этом возникают особые режимы течений, формирующие преимущественный перенос самых тяжелых по плотности и экологически опасных компонентов смеси. Задавая расходы газов, можно управлять разделением.
Применение этого эффекта в технологических схемах очистки природных газов от вредных экологически опасных примесей было реализовано на опытном устройстве. По транспортным магистралям подается разделяемая смесь и технологический газ. Технологический газ подбирается таким образом, чтобы его плотность и диффузионная подвижность занимала промежуточные значения в сравнении с компонентами углеводородной смеси. В канале формируются условия для селективного переноса самого тяжелого по плотности и экологически опасного компонента смеси, который поступает в нижний газовод, смешивается с технологическим газом и затем удаляется через специальные магистрали для дальнейшей утилизации. Величина разделенного таким образом газа составляет 40–50 процентов от исходного состава. Эффективность разделения можно значительно повысить, применяя мультипликативный подход, связанный с увеличением числа каналов или разделительных устройств. В этом случае коэффициент разделения составляет 90 процентов.
По словам руководителя научного консорциума профессора В. Н. Косова, проведенные производственные испытания на модельных устройствах показали, что коэффициенты разделения для тяжелых углеводородных компонентов, парниковых газов сравнимы с результатами, полученными на традиционных устройствах разделения. Однако, предлагаемый подход имеет ряд конкурентных преимуществ, связанных с высокой производительностью, непрерывностью процесса разделения и контроля, технологической простотой изготовления разделительных устройств, продолжительным сроком эксплуатации, низкой себестоимостью, возможностью сочетания с другими технологическими режимами. Применение разработанных устройств, имеющих целый ряд характерных достоинств, позволит существенно снизить сложность процесса очистки, повысить его экологическую безопасность и занять свое место среди применяемых методов разделения газовых смесей.
Приоритет предлагаемой технологии разделения углеводородной газовой смеси подтвержден включением научно-технического проекта «Устройства для разделения углеводородной газовой смеси на компоненты с заданными свойствами методом конвективной диффузии» на экспозицию «Энергия будущего» в национальном павильоне «Казахстан» на выставке ЭКСПО-2017. Что, в свою очередь, ведет к созданию отечественных технологий, крайне необходимых независимому Казахстану и должно быть связано не только с инициативой ученых, но и поддержкой государства и отечественного бизнеса.

 

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here