Новости энергетики

В Институте динамики геосфер имени академика Садовского Российской академии наук нашли новый способ контролировать гидроразрыв пласта (ГРП). Для этого ученые использовали ультразвук.

Для эксперимента специалисты построили макет с фрагментом искусственной пористой породы и крошечной скважиной. Самая большая сторона макета составила 42 сантиметра. В скважину под давлением закачали жидкость и смоделировали «миниатюрный» гидроразрыв. За процессом следили с поверхности «земли» при помощи генератора ультразвуковых волн и датчиков. Генератор «запустил» в породу ультразвук, а датчики определили, как сильно и быстро он затух.

Зная плотность среды, ученые по амплитуде затухания определили длину и конфигурацию трещин, насколько широко они раскрылись и заполнились ли жидкостью. При этом пропант — специальные гранулы, которые добавляют в жидкость для ГРП, чтобы трещины не схлопнулись, — исследованию не помешали: авторы разработки заранее учли плотность материала гранул.

Пока технологию опробовали на нескольких макетах в лаборатории. По мнению разработчиков, в перспективе генератор и датчики можно будет устанавливать прямо в скважине и управлять параметрами ГРП в режиме реального времени.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

Ученые Новосибирского государственного технического университета научились в один этап создавать катализаторы для переработки попутного нефтяного газа, используя метод горения раствора.

Опыты проводили на соли никеля и растворе лимонной кислоты: их смешали и воспламенили. Температура потребовалась небольшая — смесь разогрели под воздействием микроволн. Соль прогорела, но из-за лимонного сока не превратилась в пепел, а стала оксидом — соединением с кислородом. Такая химическая форма позволила соединению выступать в роли катализатора.

Как показали эксперименты, никелевые катализаторы могут эффективно разлагать попутный нефтяной газ на полезные компоненты, в том числе водород и чистый углерод. Его частицы будут оседать на катализаторе. Из полученного таким образом углерода можно изготовить волокна и использовать их в качестве армирующего материала, например в дорожном строительстве.

Сейчас ученые экспериментируют с другими компонентами катализатора, чтобы подобрать оптимальные составляющие и условия реакции для них.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

Специалисты Томского политехнического университета научились превращать уголь в смолу и ценные углеводороды с помощью пиролиза, не извлекая полезные ископаемые из недр.

В пробуренную к залежам угля скважину исследователи опустили силовые кабели с электродами и подали ток в два этапа. На первом разряд «пробил» в пласте сеть разветвленных каналов. Это напомнило удар молнии, которая разделяется на большое количество «веточек» при приближении к земле. Сеть созданных крошечных каналов позволила снизить электрическое сопротивление пласта.

После подземной «молнии» электричество подали еще раз, причем под меньшим напряжением и с большей силой тока (сотни и тысячи ампер). Так углю организовали горячую «сауну»: из-за мощного нагрева началась реакция пиролиза с выделением ценных углеводородов. Среди них оказались каменноугольная смола и парогазовая смесь, из которой можно выделить больше 200 полезных веществ, включая аммиак и водород.

На обе электрические «процедуры» тратилось до нескольких суток непрерывного воздействия электричеством. Однако, по словам ученых, с помощью полученного сырья можно будет сгенерировать в 50 раз больше энергии, чем было затрачено на его добычу.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

Ученые из Национального технологического института имени Сардара Валлаббая в Индии нашли оригинальный способ использовать карьеры, в которых раньше добывали уголь. Они предложили превращать их в резервуары для ГАЭС — гидроаккумулирующих электростанций.

По словам ученых, простаивающий карьер может стать нижним резервуаром станции, куда падает вода из верхнего и крутит турбины гидроагрегатов. В роли верхнего выступит русло соседней реки, от которой к станции можно проложить канал. Перекачивать воду из карьера обратно в реку планируют, задействуя энергию специально построенной для этого солнечной электростанции небольшой мощности.

Предварительные расчеты показали, что в сравнении с тепловыми, атомными и гидроэлектростанциями ГАЭС сможет вырабатывать более дешевую электроэнергию. По ночам станция сможет быстро снижать выработку, не работая вхолостую. При этом использование карьера позволит сэкономить на строительстве огромного резервуара, а значит, и итоговой стоимости электроэнергии.

На сегодняшний день станция проектируется.

Первые гидроаккумулирующие электростанции появились в XIX веке. Для производства электроэнергии они используют два резервуара с водой, расположенных один над другим, например в верхнем и нижнем течении реки. Ночью, когда электричества потребляется меньше, станция перекачивает воду из нижнего в верхний резервуар насосами. Утром, днем и вечером, когда энергопотребление возрастает, воду сбрасывают обратно на турбины, и выработанная энергия поступает в электросеть.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

В московском Институте физической химии и электрохимии имени Фрумкина придумали новый способ «упаковки» природного газа. Ученые предлагают заполнять им баллоны с пучками углеродных нанотрубок внутри.

Ученые сделали нанотрубки более вместительными для газа при помощи толуола. Молекулы этого соединения связали трубки в пучки: по отдельности объем их микропор был бы слишком мал для размещения большого количества газа. После формирования пучков газ проник и в «тесные» нанотрубки, и в пустоты между ними, заполнив все доступное пространство.

Исследования показали, что в баллон с пучками нанотрубок вмещается почти столько же газа, сколько влезло бы в него в сжиженном состоянии, — при этом не нужно накачивать газ компрессором высокого давления. Причина в том, что молекулы газа в пучках «прилипают» к стенкам нанотрубок, а потому меньше сталкиваются между собой, почти не движутся и не вылетают из баллона. В результате количество газа в нем может быть довольно большим при невысоком давлении.

По мнению ученых, вместительные безопасные баллоны пригодятся при создании газовых аккумуляторов для космических кораблей: для их заправки не потребуются мощные компрессоры, а в случае разгерметизации баллона газ будет очень медленно выходить наружу.

Исследователи считают, что в перспективе нанотрубки в емкости можно будет собирать в разные пучки, идеально подходящие для «упаковки» других газов.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

В Пермском государственном национальном исследовательском университете синтезировали жидкость для аккумуляторов (электролит), благодаря которой они могут стать эффективнее в десятки раз.

Новая жидкость, как и любой электролит, содержит положительно и отрицательно заряженные частицы — ионы. Отрицательно заряженные представлены частицами, химическую формулу которых ученые пока не раскрывают. Все, что известно «Энергии+», — это сложное название, которым можно пугать гуманитариев (и не только их): перфторалкилфторфосфат.

С фторфосфатами — солями органических кислот — и их производными мы сталкиваемся каждый день. Например, монофторфосфат натрия Na2PO3F добавляют в зубную пасту.

Исследования показали, что жидкость с ионами этого вещества более стабильна при высоких температурах и обладает большой электропроводностью по сравнению с привычными наполнителями аккумуляторов. В тестах всего 0,01 моль ионной жидкости на килограмм электролита повысили его электропроводность в 100 раз.

Разработчики предполагают, что новую жидкость можно будет заливать вместо электролита в аккумуляторы, чтобы сделать их более емкими и мощными. Однако, как отмечают специалисты, сначала нужно собрать рабочий макет, провести дополнительные исследования и испытания.

Больше новостей об энергетике на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/