ПНИПУ: разработана модель для эффективного производства энергии из природного газа

Ученые Пермского Политеха разработали компьютерную модель установки, которая позволяет довести конверсию метана до 90%. Такой подход открывает возможности для создания компактных энергокомплексов прямо на месторождениях, особенно в труднодоступных регионах. Об этом "Газете.Ru" сообщили в пресс-службе образовательного учреждения.

Метан, основной компонент природного газа, активно используют в энергетике и промышленности, но значительная часть этого ресурса до сих пор сжигается на месте добычи. По данным специалистов, до 30% газа не поступает к потребителям из-за высокой стоимости транспортировки и очистки. Это наносит двойной ущерб: экономический и экологический. Ведь помимо выбросов CO₂, в атмосферу попадает и непрогоревший метан, чей парниковый эффект в десятки раз сильнее.

"Сейчас проблема решается через создание малотоннажных установок, которые можно разместить у скважины. Их задача — перерабатывать газ в синтез-газ, смесь водорода и угарного газа. Его можно использовать для генерации энергии или производства жидкого топлива. Но эффективность таких установок обычно не превышает 60–75%", — рассказал Евгений Мошев, заведующий кафедрой "Оборудование и автоматизация химических производств" ПНИПУ, доктор технических наук.

Повышать эффективность можно за счет увеличения длины реактора и объема катализатора, но это вызывает новые проблемы: температура вдоль реактора распределяется неравномерно, и катализатор на выходе перестает работать. Чтобы найти баланс, команда создала компьютерную модель, показывающую, как меняются температура и состав газа в процессе конверсии.

"Мы рассчитали минимальную температуру, при которой метан вступает в реакцию без избыточных энергозатрат, и допустимый объем подачи газа. Модель показала, что при 750 °C и расходе 0,01 кг/с достаточно реактора длиной 1,2 метра. Увеличение длины только повышает стоимость установки, не давая прироста эффективности", — пояснил Илья Слабоденюк, заведующий учебной лабораторией кафедры.

Разработка ученых помогает решить одну из ключевых задач отрасли — утилизацию попутного газа, который сегодня массово сжигается на удаленных месторождениях. Новая технология позволит превращать отходы в ценный синтез-газ, снижая выбросы и делая добычу более экологичной и экономичной.