МОСКВА, 20 февраля. /ТАСС/. Специалисты Института физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина (ИФХЭ РАН) провели расчеты работы наиболее перспективных видов газовых аккумуляторов, в которых удобнее хранить метан на газовых автомобилях и других видах транспорта вместо традиционных тяжелых баллонов. Об этом сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.
«Ученые лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН провели теоретические и экспериментальные исследования адсорбционных и кинетических характеристик по метану на промышленном углеродном адсорбенте, перспективном для использования в технологии адсорбирования природного газа. Исследование проводилось на экспериментальных стендах собственной разработки с целью моделирования различных термодинамических режимов заправки-накопления-выдачи природного газа», — отметили в пресс-службе.
Наиболее перспективным способом хранения метана считается его адсорбционное аккумулирование. В порах специального вещества — адсорбента молекулы метана притягиваются к их стенкам. В таких порах адсорбированный газ уплотняется до плотности, близкой к плотности жидкости. Это позволяет запасать большое количество газа, не используя компрессоры высокого давления и не охлаждая газ до криогенных температур. Проблему представляет самонагрев адсорбента при закачке газа, так как при адсорбции происходит выделение теплоты. При расходовании газа происходит, наоборот, охлаждение. Эти изменения температурного режима необходимо было тщательно рассчитать.
Ученые провели измерения параметров адсорбции-десорбции в широком интервале температуры от 143 до 333 градусов по Кельвину (от минус 130 до плюс 60 по Цельсию) при давлениях вплоть до 20 МПа, когда поры сорбента достигают своего предельного насыщения. Также методом молекулярной динамики были исследованы параметры сорбции молекул метана в модельных порах щелевидной формы, соответствующих основным размерам пор такого сорбента.
Исследование подтвердило: узкие поры (менее 1,4 нм) плотно удерживают молекулы метана, обеспечивая высокую емкость системы, а более широкие (около 2 нм) служат транспортными артериями и отвечают за динамические характеристики при заправке-выдаче газа. Ученые также дали рекомендации для разных режимов работы автомобиля: плавного и рывкового, а также для различных климатических условий.
