Мембранные технологии могут сократить выбросы при переработке нефти

Новая мембранная технология, разработанная группой исследователей из Технологического института Джорджии, Императорского колледжа в Лондоне и компании ExxonMobil, может помочь сократить выбросы углерода и энергоемкость, связанные с переработкой сырой нефти. Лабораторные испытания показывают, что эта технология полимерных мембран могла бы заменить некоторые традиционные процессы тепловой дистилляции в будущем. Исследование публикует журнал Science.

Фракционирование смесей сырой нефти с использованием тепловой перегонки представляет собой крупномасштабный энергоемкий процесс, на который приходится почти 1% мирового потребления энергии: 1100 тераватт-часов в год (ТВтч / год). Это эквивалентно общему количеству энергии, которое потребляет штат Нью-Йорк в год. При внедрении низкоэнергетических мембран на определенных этапах процесса дистилляции новая технология может однажды позволить внедрить гибридную систему очистки. Она может помочь значительно снизить выбросы углерода и потребление энергии по сравнению с традиционными процессами очистки.

Многое в современной жизни завязано на нефти, поэтому разделение ее молекул важно для цивилизации. Масштабы разделения, необходимые для предоставления нефтепродуктов, невероятно велики. Эта мембранная технология может оказать существенное влияние на глобальное потребление энергии и связанные с этим выбросы при переработке нефти, заявляют ученые.

Мембранная технология уже широко используется в таких областях, как опреснение морской воды, но сложность переработки нефти до сих пор ограничивала использование мембран. Чтобы преодолеть эту проблему, исследовательская группа разработала новый спироциклический полимер, который был нанесен на прочный субстрат для создания мембран. Они способны разделять сложные углеводородные смеси посредством давления, а не нагрева.

Мембраны отделяют молекулы от смесей в соответствии с размером и формой. Когда молекулы очень близки по размеру, такое разделение становится более сложным. Ученые смогли сбалансировать множество факторов, чтобы создать правильную комбинацию растворимости, чтобы позволить небольшим молекулам проходить через них легче, чем другим. Исследователи обнаружили, что материалам требовалась небольшая структурная гибкость, чтобы улучшить размерную дискриминацию, а также способность быть слегка «липкими» к определенным типам молекул, которые в изобилии обнаружены в сырой нефти.

После разработки новых полимеров и достижения определенных успехов с использованием смеси синтетического бензина, реактивного топлива и дизельного топлива команда решила попытаться отделить образец сырой нефти и обнаружила, что новая мембрана весьма эффективна для извлечения бензина и реактивного топлива.

Читать также

Посмотрите на огромную «стену» из сотни тысяч галактик позади Млечного пути

Комета NEOWISE видна в России. Где ее увидеть, куда смотреть и как сделать фото

НАСА и ЕКА опубликовали самый детальный снимок Солнца

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Квантовый компьютер сгенерировал по-настоящему случайные числа
Новости
Загадка древних гигантов: ученые нашли организм, не похожий ни на что живое
Наука
Вскрытие мамонтенка Яны: в Якутии изучили древнюю тушу
Наука
Anthropic изучила «внутренний мир ИИ»: как языковые модели принимают решения
Новости
Дрон доставил обед: в Иннополисе испытали курьера с Telegram-управлением
Иннополис
Зонд Parker сблизился с Солнцем, собрав важнейшие данные
Космос
Спутниковую связь для обычных смартфонов протестируют в РФ
Новости
Российские ученые нашли безазотную замену тротилу и ракетному топливу
Наука
Российский рынок промышленной автоматизации удвоится к 2030 году, но есть сложности  
Новости
В Южной Корее вспыхнули крупнейшие лесные пожары: что происходит прямо сейчас
Наука
Беспилотники против браконьеров: в России расширят полномочия ведомств
Новости
В янтаре нашли осу с хвостом-ловушкой, как у венериной мухоловки
Наука
Физики из ИТМО разработали сверхтонкий материал для «умной» памяти
Наука
Средневековый языческий ритуал: археологи нашли козий череп под срубом в Новгороде
Наука
«Уэбб» снял полярные сияния Нептуна: они были не там, где ожидали ученые
Космос
Российские ученые разработали нейросеть, способную сомневаться в своих решениях
Новости
Найден способ прогнозировать осложнения после операций на сердце
Наука
Создан прототип квантового компьютера из «говорящих» атомов
Наука
Университетские стартапы получат новые возможности для роста
Новости
Ученые впервые записали звуки, которые издают акулы  
Наука