Российские ученые устранили свыше 90% загрязнителей из моторного масла без применения высоких температур

🇷🇺 Ученые из Института нефтехимического синтеза РАН создали полимерную мембрану, которая позволяет устранять из отработанного моторного масла свыше 95% загрязнителей. В их числе – тяжелые металлы и опасные органические вещества, такие как бензол, хлорированные растворители и ароматические углеводороды. Новый подход позволит не только уйти от сжигания использованного моторного масла, но и снизить издержки в сравнении с высокотемпературными методами его переработки.

👍 На первом этапе ученые синтезировали мембранный материал из полиакрилонитрила – полимера, использующегося в производстве волокон, устойчивых к высоким температурам. Авторы нанесли полимерный раствор на стекло и погрузили его в дистиллированную воду. Полученную мембрану промыли водой и органическими спиртами, а затем высушили.

💪 На стадии эксперимента ученые разместили мембрану под высоким давлением и стали пропускать через нее образцы моторного масла. Сравнение химического состава образцов «до» и «после» показало, что мембрана позволила удалить более 95% загрязняющих веществ. Свойства образцов, в том числе углеродный состав, оптическая плотность, динамическая вязкость и кислотное число, оказались близки к еще не использованному моторному маслу.

👉 Новый метод очистки моторного масла не требует перегонки и нагревания до высоких температур, поэтому он проще других способов разделения жидкостей, в том числе дистилляции.

🎙 «Мембранная фильтрация поможет снизить потребность в производстве моторных масел из ископаемой нефти, тем самым экономя энергию и сырье и поддерживая экономику замкнутого цикла нашей страны. Также стоит отметить, что предложенные нами полимерные мембраны можно использовать повторно, поскольку, как показали эксперименты, загрязняющие вещества, которые задерживаются материалом, удается впоследствии смыть. В дальнейшем мы планируем исследовать процесс концентрирования полезных компонентов очищенного моторного масла с помощью полимерных мембран с более мелкими порами», – комментирует доктор химических наук Владимир Волков.

🤓 Мембраны – пористые полимерные соединения, удерживающие сторонние вещества – используются не только для очистки нефтепродуктов, но и выбросов теплоэлектростанций. Такие мембраны играют роль фильтра, у которого есть баланс между проницаемостью по отношению к определенному газу и избирательностью его разделения относительно других газов в смеси.

https://globalenergyprize.org/ru/2024/11/06/rossijskie-uchenye-ustranili-svyshe-90-zagrjaznitelej-iz-motornogo-masla-bez-primenenija-vysokih-temperatur/

Процесс накопления заряда в типовом суперконденсаторе с симметричными емкостными электродами с двойным электрическим слоем

👉 В развитие темы

Литий перерастал быть дефицитом

📈 Если в 2022 г. глобальный спрос на литий превысил предложение на 9%, то по итогам 2024 г. объем добычи превзойдет объем потребления на 11%, следует из последнего квартального прогноза Департамента науки, промышленности и природных ресурсов Австралии.

👉 Согласно прогнозу ведомства, глобальное потребление лития по итогам нынешнего года составит 1,16 млн т (в эквиваленте литиевого карбоната), тогда как добыча достигнет 1,28 млн т.

👍 В ближайшие годы ключевыми трендами в литиевой отрасли станет диверсификация географии и способов добычи.

🌎 Согласно прогнозу «Инфомайн», 42% прироста мировой добычи лития в период до 2030 г. обеспечат страны Южной Америки, 24% будет приходиться на Северную Америку, 14% – на Европу, 12% – на Африку, тогда как доля Австралии составит всего 8%.

👉 Для сравнения: по данным Energy Institute, в 2023 г. на долю Австралии приходилось 24% мировой добычи лития.

⛏️ Твердые горные породы обеспечат 39% глобального прироста добычи, тогда как доля рассолов составит 46%, еще 15% будет приходиться на редкие способы добычи, в том числе извлечение лития из глины и подземных вод.

🌍 Демографический бум в странах к югу от Сахары обеспечивает растущий спрос на ВИЭ, позволяющих местным потребителям энергии экономить на импорте ископаемого топлива.

🇳🇦 Одна из таких стран – Намибия, где на долю солнечных и гидроэлектростанций, а также «надомных» фотогальванических панелей приходится в общей сложности почти 80% генерирующих мощностей.

💪 Наличие ВИЭ может позволить Намибии стать одним из крупнейших производителей водорода в Африке.

Емкостный электрод с двойным электрическим слоем

🤔 Электроды накапливают и расходуют заряд во время зарядки и разрядки. В процессе зарядки электростатический эффект приводит к тому, что противоположно заряженные ионы в фазе электролита адсорбируются на поверхности электрода. Одновременно равное количество заряда распределяется внутри электрода, что обеспечивает накопление заряда. За прошедший период в результате обширных исследований и уточнений, проведенных различными исследователями, в конечном итоге была создана общепризнанная модель двойного электрического слоя, которая, по общему мнению, имеет слой Гельмгольца и диффузный слой. Дальнейшее развитие емкости двойного электрического двойного слоя зависит, в первую очередь, от оптимизации электродов, электролитов и конструкции устройств. К ним относятся электроды, выступающие в качестве накопителей ионов и играющие наиболее важную роль в емкости двойного электрического слоя. Следовательно, они остаются основным направлением исследований и разработок, нацеленных на улучшение электрических конденсаторов с двойным электрическим слоем.

👍 Зарядная емкость двойного электрического слоя емкостного электрода напрямую определяется количеством ионов, которые могут быть адсорбированы на его поверхности. Следовательно, электрод должен обладать высокой удельной площадью поверхности. Высокой удельной площадью поверхности, проводимостью, химической стабильностью и экономичностью отличаются, среди различных материалов, углеродные материалы, включая активированный уголь, углеродные нанотрубки, графен, углеродные аэрогели и производные углерода из органических источников. В результате они стали наиболее широко используемыми материалами для двойного электрического слоя емкостного электрода. Наиболее прямым и эффективным методом увеличения удельной поверхности является создание пор внутри электрода. Исследователи изучили влияние структуры пор на емкость двойного электрического слоя, отметив, что микропоры (<2 нм) являются основным источником емкости благодаря наличию более активных адсорбционных участков. Мезопоры (2-50 нм) облегчают передачу ионов и снижают сопротивление диффузии ионов, а макропоры (>50 нм) накапливают электролиты, служа буферной зоной для уменьшения глубину проникновения ионов.

Окончание следует

https://www.tg-me.com/globalenergyprize/8254

👍 Глобальное сокращение выбросов CO2 в ближайшие десятилетия могут обеспечить несколько групп технологий:

✔️Технологии, позволяющие повышать эффективность использования энергии в промышленности, жилищном секторе и на транспорте;
✔️Низкоуглеродные источники энергии, в том числе атомные, ветровые, солнечные и гидроэлектростанции, позволяющие экономить парниковые выбросы при выработке электроэнергии;
✔️Электротранспорт – от электрокаров и подключаемых гибридов до водоробусов и легковых авто на топливных элементах;
✔️Технологии улавливания, полезного использования и долгосрочного хранения CO2 (CCUS), которые будут играть особенно важную роль в купировании выбросов по "Охвату 1" (выбросы от производственной деятельности) и "Охвату 2" (выбросы от электрогенерации).

🎙 О том, что нет одной-единственной технологии, которая бы определяла четвертый энергопереход, говорил в интервью для «Глобальной энергии» профессор, директор Проектного центра по энергопереходу Сколтеха Андрей Осипцов.

🇺🇸 По прогнозу Управления энергетической информации (EIA), выработка электроэнергии на ГЭС в США по итогам 2024 г. снизится на 13% в сравнении со средним десятилетним уровнем и достигнет минимума с 2001 г.

👉 Ключевой причиной станет засушливая погода: к концу октября 2024 г. количество осадков было ниже климатической нормы на 87,2% территории США.

🔥 По оценке Rystad Energy, глобальный объем факельного сжигания попутного нефтяного газа в последнее десятилетие составляет около 140 млрд куб. м ПНГ в год, а удельное количество выбросов от сжигания ПНГ – около 5 кг CO2 на баррель нефтяного эквивалента (н.э.).

👉 Однако в ряде стран удельный показатель выбросов существенно выше: в Нигерии он составляет 15 кг на баррель н.э. добываемых углеводородов, а в Ливии – свыше 25 кг.

Такая разница связана с низким использованием газоперерабатывающих установок в регионах добычи.

🌍 Низкая доступность электроэнергии остается одной из ключевых проблем в странах к югу от Сахары.

👉 Не исключение и Намибия, где, несмотря на прогресс последних лет, на долю потребителей электроэнергии приходится менее 60% населения.