Получение из метана более энергоемкого газа с помощью солнца

Австралийские ученые скомбинировали процессы получения солнечной тепловой энергии и химического энергонасыщения природного газа. Эта новая технология позволит создать большие производственные мощности по выработке более дешевой и экологически чистой электроэнергии. Проект недавно выиграл в Австралии приз 2002 года на конкурсе Award in Engineering Excellence.

В этом проекте, получившем название Solar Thermal Project, используется параболическая тарелка, с тем чтобы принимать тепловую солнечную энергию и направлять ее на то, чтобы заставлять метан вступать в особую химическую реакцию и формировать газ, который может при сжигании давать больше энергии, чем чистый метан.

“Данный процесс получения солнечной энергии позволяет накапливать ее в такой форме, которую вы можете затем перераспределить куда нужно”, — сказал руководитель проекта доктор Грэг Даффи.
Химическая реакция с метаном происходит в зоне концентрации солнечного тепла, которое передается на реактор, построенный Solar Systems Pty Ltd. Зеркала тарелки фокусируют лучи солнца на реактор. Тарелка направлена строго на солнце и имеет часовой механизм, который непрерывно перемещает блюдо вслед за суточным движением светила. Блюдо имеет параболическую форму, и отраженные от него лучи фокусируются на расстоянии восьми метров от центра на реактор. Реактор находится в точке фокуса и нагревается до +800°-+850°С. Для нормальной работы реактора требуется солнечное освещение. Поскольку в Австралии с солнечными ясными днями особой проблемы не возникает круглый год, то большую часть времени устройство в работе.

По своей сути это не ядерный реактор, а реактор химического типа. В него постоянно поступают катализаторы, чтобы процесс реакции с метаном шел непрерывно. Вода и метан подаются в реактор по системе трубопроводов отдельно. За счет солнечного тепла вода нагревается и создает пар, который реагирует с метаном и производит высокоэнергоемкий синтетический газ, в котором присутствует водород. Этот газ выходит по другим трубопроводам системы.
При сгорании этот газ дает на 25-40% больше энергии, чем чистый метан. Например, если из чистого из метана можно получить 1 гигавольт энергии, то из синтетического газа — уже 1,3 гигавольта. Доктор Даффи ожидает, что первоначально высокоэнергетический газ будет смешиваться с обычным чистым метаном и подаваться в систему газопровода. Но если синтетический газ потребуется в чистом виде, его можно перенаправить на накопление и перевезти автотранспортом куда угодно.

При сжигании синтетического газа очень легко получить нулевую долю выбросов. Это достигается тем, что изолируется CO2 и остается H2 — летучий и горючий водород, который можно как накопить и затем продавать в баллонах, так и просто сжечь. Подобные сооружения для химического энергонасыщения газов могут значительно удешевить и сэкономить расход природного топлива для выработки электроэнергии.