|
|
|
|
|
|
Главная / Новости / Отрасли ТЭК / Ученые ТПУ разработали наномембранный реактор для производства биотоплива
11:47, 6 Февраля 25
Нефтегазовая Россия Сибирский ФО Ученые ТПУ разработали наномембранный реактор для производства биотоплива  Междисциплинарный коллектив ученых Томского политехнического университета при поддержке федеральной программы Минобрнауки РФ «Приоритет-2030» разработал наномембранный реактор для производства биотоплива.
Особый состав деталей реактора делает его прочнее и устойчивее к агрессивным химическим средам в сравнении с аналогами, а метод электроформования позволяет создавать реактор с «программируемыми» характеристиками. По расчетам ученых, такой метод может в два раза сократить время приготовления биотоплива.
«Сердце» наномембранного реактора представляет собой полупроницаемую полимерную мембрану, изготовленную методом многоканального электроформования из отечественного полимерного материала сополимера винилиденфторида с тетрафторэтиленом – полимера, обладающего превосходной химической стойкостью в отношении минеральных масел, кислот и щелочей. Особая структура порового пространства реактора, представляющая собой систему взаимосвязанных пор, позволяет существенно улучшить процессы разделения и фильтраций при приготовлении топлива», — отмечает один из авторов разработки, научный сотрудник НОЦ им. Б.П. Вейнберга Евгений Больбасов.
Разработанная в Томском политехе система многоканального электроформования позволила ученым ТПУ создавать мембраны для реактора размером 300×400 миллиметров с толщиной стенки до 300
 микрометров и диаметром волокон до 1,55 микрометра. Это обеспечивает высокую удельную поверхность мембраны. При этом регулирование параметров процесса электроформования в режиме реального времени позволяет точно регулировать пористость, толщину и однородность мембраны.
Для оценки долговечности и эффективности наномембранного реактора политехники провели серию экспериментов по приготовлению биотоплива. После каждого приготовления они измеряли вязкость, плотность, цетановое число и температуру вспышки полученного биотоплива. Измеренные характеристики образцов биотоплива полностью соответствуют требованиям ГОСТ Р 53605-2009, предъявляемым к метиловым эфирам жирных кислот и применяемым в качестве биотоплива для дизельных двигателей.
«Согласно аналитическим исследованиям, с каждым годом рынок биотоплива растет, что связано с увеличением спроса на возобновляемые источники энергии и снижением зависимости от ископаемого топлива. Наномембранные реакторы, благодаря их высокой эффективности в процессах разделения и очистки, становятся ключевым элементом в производстве биотоплива. Ожидается, что их доля на рынке будет расти быстрее, чем традиционные технологии. В будущем такие наномембранные реакторы можно будет использовать в переработке органических отходов в биотопливо. Использование наномембранного реактора также позволит снизить общее время приготовления топлива до 1,5 часа вместо трех», — добавляет студентка магистратуры ТПУ Владлена Чоботова.
Наномембранный реактор ТПУ устойчив к температурам до 150–170 °C. Это делает его пригодным для многих промышленных процессов. Так, мембраны могут быть модифицированы каталитическими наночастицами (палладием, платиной, никелем) для использования в процессах гидрирования, дегидрирования или окисления. Мембраны реактора можно использовать в биореакторах для ферментации, микро- и ультрафильтрации, очистки воды, фармацевтических растворов или разделения биопродуктов. Кроме этого при добавлении в состав мембран наночастиц (оксиды металлов, углеродные нанотрубки, графен) можно улучшить их механические, термические или каталитические свойства.
В будущем ученые планируют масштабировать полученные результаты для изучения и подтверждения использования наномембранного реактора для приготовления биотоплива высокого качества, соответствующего ГОСТ Р 53605-2009, на производстве.
Над проектом работали ученые лаборатории тепломассопереноса, Научно-образовательного центра Б.П. Вейнберга, Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, Центра аддитивных технологий общего доступа ПИШ ТПУ.
Фото: пресс-служба Томского политехнического университета
Все новости за сегодня (50)
|
 Приморские энергетики ДГК удостоились наград от ДВФУ
В Международный день инженерии энергетики структурных подразделений АО «Дальневосточная генерирующая компания» (входит в группу РусГидро) в Приморском крае удостоились наград от стратегического партнера – Дальневосточного федерального университета. |
|
О проекте
Размещение рекламы на портале
Баннеры и логотипы "Energyland.info" |
|
