Томские ученые разработали для «Газпрома» установку для получения водорода из природного газа

Инженеры Томского политеха (ТПУ; 10 место среди российских вузов в рейтинге «Три миссии университета»/2022 и 9 место в RAEX-100/2022) разработали демонстрационный образец мобильного генератора водорода. Это установка для конверсии природного газа в водород и углерод при воздействии плазмы СВЧ-разряда, сообщает пресс-служба вуза.

Мобильный генератор водорода был создан в ТПУ в рамках договора на выполнение НИОКР по заказу ООО «Газпром трансгаз Томск». Соглашение о сотрудничестве по использованию установки было подписано между «Газпром трансгаз Томск», ООО «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий – Газпром ВНИИГАЗ» и ТПУ на площадке ПАО «Газпром» в рамках XI Петербургского международного газового форума.

«Одна из стратегических ставок Томского политехнического университета в рамках программы "Приоритет-2030" посвящена энергии будущего. И один из важнейших проектов, который мы выполняем по заказу нашего индустриального партнера, — это создание опытного образца плазмохимической установки для конверсии природного газа в водород и углерод при воздействии плазмы СВЧ-разряда. Для этого используется метод плазмохимической конверсии при атмосферном давлении газа. При этом процесс происходит в закрытом реакторе проточного типа в сверхвысокочастотном поле без вредных выбросов в атмосферу. Процесс проходит в неравновесной низкотемпературной плазме, возникающей в реакционной зоне реактора за счет СВЧ-разряда. Особенностью технологии является то, что природный газ одновременно является и плазмообразующим газом. Поэтому СВЧ-разряд в процессе реакции поддерживается самостоятельно — без дополнительных газов и инициаторов разряда», — рассказал проректор по науке и трансферу технологий ТПУ Леонид Сухих.

Использование установки позволяет получить водород и мелкодисперсный углерод. Углерод может быть применен, например, в электротехнической и химической отраслях промышленности, энергетике и металлургии, уточняют в пресс-службе ТПУ.

В настоящее время получение водорода и метано-водородных смесей (МВС) из природного газа — перспективное направление, позволяющее повысить эффективность использования природного газа. При этом для получения водорода используются каталитический (паровая конверсия, пиролиз и другие) и плазмохимический методы. Одной из наиболее распространенных технологий получения водорода сейчас является паровая конверсия метана. Однако применение подобного метода для природного газа является экономически эффективным только для крупномасштабного производства. Кроме того, подобное производство экологически небезопасно, так как паровая конверсия газа сопровождается вредными выбросами в атмосферу (в основном двуокиси углерода). 

Установка, разработанная в ТПУ, использует плазмохимический метод получения водорода из природного газа и не имеет аналогов. При этом плазмохимический метод представляется перспективным при малотоннажном производстве водорода в районах со слаборазвитой инфраструктурой, с критической экологической обстановкой. Мобильный генератор до конца года будет передан ООО «Газпром ВНИИГАЗ» для опытной эксплуатации и дальнейшего масштабирования. 

«Переход на водородные технологии — это настоящий вызов для мировой энергетики. Поэтому создание установки, которая позволяет получить водород из природного газа без выброса парниковых газов, имеет ценное практическое значение. Разработка обладает широким потенциалом применения на объектах газотранспортной системы, а также на местах потребления метано-водородного топлива, водорода и генерации электричества на возобновляемых источниках энергии», — отметил гендиректор «Газпром трансгаз Томск» Владислав Бородин.

ФОТО: Пресс-служба ТПУ