Ученые Центра компетенций Национальной технологической инициативы «Водород как основа низкоуглеродной экономики» на базе Института катализа СО РАН при поддержке Российского научного фонда разработали катализаторы, которые позволяют снизить энергозатраты при получении синтез-газа — перспективного водородсодержащего сырья. Благодаря разработке синтез-газ сможет иметь более однородный состав, а топливные элементы — стабильнее вырабатывать электроэнергию.
«Мы берем природный газ и перерабатываем его на месте с помощью катализатора в синтез-газ, который затем направляем в твердооксидный топливный элемент. Уже внутри него водород и монооксид углерода, входящие в состав синтез-газа, реагируют с ионами кислорода, и выделяется электроэнергия. Разработанный нами катализатор обеспечивает оптимальное распределение тепла в реакторе. За счет этого синтез-газ содержит минимальное количество побочных нежелательных продуктов, и электрическая энергия вырабатывается стабильнее. Кроме того, мы решаем логистическую проблему — можем использовать уже существующую инфраструктуру для природного газа», — рассказывает автор исследования, младший научный сотрудник Центра компетенций НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики» Наталья Рубан.
«При автотермическом риформинге в начале реакционной зоны происходит выделение тепла, а в конце — охлаждение. Теплопроводный катализатор позволяет перенести тепло, которое генерируется в ходе реакции, из начала в конец. Благодаря этому эффективность проведения реакции улучшается, плюс удается избегать локальных перегревов и захолаживания, за счет чего процесс проходит стабильнее», — говорит ученый.
«Мы планируем масштабировать технологию, чтобы можно было создавать более крупные реакторы для производства синтез-газа», — добавляет заместитель руководителя Водородного центра компетенций НТИ Дмитрий Потемкин.