Ингредиенты загружают в обычный кухонный блендер. Там порошок диоксида кремния облепляет каждую молекулу Н2О. На выходе получается странный коктейль, это не что иное как сухая вода. В реакторе в нее нагнетают газ, замораживают и получают газовый гидрат. Превращение происходит в десятки раз быстрее и эффективнее, чем с использованием воды в жидком виде.
"Это происходит за счет того, что мы увеличиваем межфазную поверхность между водой и газом. Газ не попадает в весь объем воды, а только на поверхности взаимодействует, образуется гидратная корка, и внутрь газ попасть уже не может", – говорит Полина Жингель, инженер-исследователь Института криосферы Земли.
Гранулы твердого газа – экономичный и перспективный способ хранения и транспортировки этого углеводорода. В таком виде он может перевозиться в обычном рефрижераторе, как и мороженое. На месте при оттаивании, – а тает он буквально на глазах, – газ выделяется и поступает к месту использования. Все просто.
Поиски новых способов транспортировки ископаемого в последнее время встали особенно остро. В условиях вечной мерзлоты использовать трубопроводы проблемно. Технология сжиженного газа — иностранная. Заместить все ее составляющие быстро не получится. К тому же перевозка СПГ имеет свои недостатки.
"Сжиженный газ при транспортировке теряет порядка 20-25% массы. Во-вторых, высокое давление и низкие температуры жидкого азота до -170; сложно содержать и реализовывать эти технологии. Нужны специальные емкости, специальные танкеры. Это все усложняет транспортировку газа в сжиженном состоянии", – говорит Надежда Молокитина, и.о. директора Института криосферы Земли.
Перевозить голубое топливо в твердом виде проще, дешевле и экологичнее. Одно и то же гидратообразующее вещество можно использовать несколько раз. А значит, снижаются выбросы в окружающую среду. К тому же транспортировка газа твердого гораздо безопасней, чем сжиженного.
"Для перевозки СПГ нужно использование жидкого азота для охлаждения, это очень взрывоопасно. А для транспортировки газовых гидратов требуются температуры в районе минус 15 – 20 градусов и атмосферное давление", – говорит Александр Кибкало, инженер-исследователь Института криосферы Земли.
По словам ученых, технологию перевода голубого топлива в твердые гранулы не обязательно строить с нуля. Под нее можно адаптировать уже работающую инфраструктуру сжижения.
"Иметь свою технологию, адаптированную к нашим условиям, крайне важно, – считает Надежда Молокитина. – Этим необходимо заниматься и ученым, и компаниям, и инновационным компаниям совместно. С технологической точки зрения проблем нет, сейчас все понимают, как строить заводы, и технология сжижения уже хорошо работает. А вот с химической точки зрения еще есть вопрос – увеличить скорость роста гидрата".
Над этим сейчас и трудятся в лаборатории. Пробуют разные вещества, чтобы подобрать самое эффективное для получения газового гидрата. Ученые института криосферы уже запатентовали свои разработки. Следующим этапом станет увеличение объемов получения газовых гидратов — с лабораторных до полупромышленных. А дальше дело за добывающими и инновационными компаниями. Они уже проявили большой интерес и готовы заняться внедрением новой технологии.
