Как пояснили «Энергии+» в институте, технология заключается в том, чтобы пробурить над очагом, не доходя до него, две сообщающиеся между собой скважины и организовать между ними циркуляцию воды. Попадая в одну из скважин, вода нагревается о раскаленные горные породы, температура которых может достигать нескольких сотен градусов, закипает, а пар вырывается на поверхность из другой скважины и вращает лопасти турбины.

По словам ученых, новый способ получения энергии, называемый магма-геотермальным, выгодно отличается от использования более традиционных гидротермальных и петротермальных способов получения энергии из тепла недр земли. В первом случае вода при контакте с горячими породами нагревается и может превращаться в пар. Однако геотермальные источники энергии не всегда стабильны. В сравнении с ними магма-геотермальные обладают почти неисчерпаемой тепловой емкостью, могут долго и стабильно функционировать.

Освоение петротермальных источников — когда воду пропускают сквозь горячие проницаемые горные породы — требует строительства сложных скважин глубиной 4–5 километров. При этом на магма-геотермальных станциях достаточно более коротких скважин, чтобы достичь высоких температур.

Мы собрали большую базу данных по действующим вулканам по всему миру. Сегодня при помощи сейсмической томографии — исследовании, при котором через породы пропускают упругие колебания, — мы можем достоверно установить форму конкретного магматического очага, а методами геологии и геохимии предсказать его температуру и возраст (чтобы понять, стабилен ли он) и создать модель распределения температур для дальнейшего проектирования скважин.

— Иван Кулаков. Профессор Сколковского института науки и технологий.

Разработкой заинтересовались индустриальные партнеры: по словам Ивана Кулакова, в ближайшие годы должны начаться проектно-изыскательские работы по строительству первой в России опытной магма-геотермальной электростанции в районе Авачинской Сопки — действующего вулкана на Камчатке. При оптимистичном сценарии станция может заработать в 2030-х годах. «Топить» ее можно будет, в том числе, снегом.

Больше новостей об энергетике читайте на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/

Гидрообработка пиролизной жидкости, полученной из иловых осадков, схожа с гидроочисткой нефти — процессом удаления примесей при высоких давлении и температуре в присутствии водорода и катализаторов. Однако в пиролизной жидкости больше примесей. Вдобавок она более агрессивна и даже способна разъедать стальные стенки лабораторного оборудования.

Наибольшую эффективность при гидрообработке показали составы на основе никеля и молибдена с оксидом алюминия в качестве носителя. Эксперименты с ними проводили в реакторе, где пиролизную жидкость нагревали до 350–400 градусов в присутствии водорода под давлением. В результате химических реакций удалили большую долю примесей в виде аммиака, воды и сероводорода, а также улучшили состав сырья. Так, содержание углеводородов и их производных увеличилось с 3,7% до 35,6%.

Предложенный подход позволяет снизить содержание нежелательных элементов в пиролизной жидкости: кислорода — почти в семь раз, азота — в два раза, сера уходит практически полностью. Обработка водородом с использованием катализатора на основе никеля и молибдена позволяет увеличить выход фракции с температурой кипения 200–360 градусов с 15% до 35% (по массе), что важно для получения топлива.

– Мария Алексеева, научный сотрудник Института катализа СО РАН.

Исследователи продолжают варьировать условия обработки, чтобы повысить глубину переработки пиролизной жидкости.

Больше новостей об энергетике читайте на сайте журнала Энергия+: https://e-plus.media/news/