Другие новости

Ученые ФИЦ «Институт катализа СО РАН» создают катализаторы эффективной переработки пищевых масел в экологичное авиатопливо (Институт катализа СО РАН)

Фото
Body

Специалисты ФИЦ «Институт катализа СО РАН» при поддержке Российского научного фонда разрабатывают каталитические системы для превращения отработанных пищевых масел в экологически чистые компоненты для авиационных топлив. Эти добавки позволяют значительно снизить углеродный след авиации.
Ежегодно в результате сгорания авиационного топлива в атмосферу попадают миллионы тонн вредных для окружающей среды соединений — в 2024 году этот показатель для углекислого газа превысил 940 млн тонн. В связи с повесткой нулевых выбросов развивается производство экологичного авиационного топлива из возобновляемого сырья (прим.: SAF — Sustainable Aviation Fuel). Выбросы парниковых газов от сгорания SAF сопоставимы с выбросами от авиакеросина, но вклад при сгорании топлив растительного происхождения принято считать близким к нулю, а загрязнение при производстве SAF значительно меньше, чем при производстве авиатоплива на основе ископаемого сырья. За счет этого углеродный след при использовании SAF сокращается почти на 80 %. Ежегодный объем промышленного синтеза SAF приближается к 2 млн тонн, но крупные компании планируют к 2050 году увеличить выпуск до 500 млн тонн.
Экологичное авиатопливо производят из разного сырья — биомассы, животных жиров, целлюлозы, отработанных пищевых масел. Последний вид дешевле нефтяного сырья, рынок его составляет порядка $7 млрд. В ходе производства топлива по технологии HEFA (прим.: Hydroprocessed Esters аnd Fatty Acids) масла очищают от кислорода с помощью водорода, в результате чего образуется смесь углеводородов, которую затем подвергают крекингу и изомеризации. Из очищенного и подготовленного сырья можно получать биокомпоненты для авиационного топлива, дизеля и бензина.
Есть два подхода с применением процесса HEFA. Первый подразумевает получение жидких моторных топлив в две ступени: гидродеоксигенация для удаления кислорода с получением нормальных алканов и гидроизомеризация для улучшения эксплуатационных свойств углеводородов. Во втором, одноступенчатом, процессе гидродеоксигенация/гидроизомеризация и частично гидрокрекинг могут проходить одновременно с использованием одного катализатора, что эффективнее с точки зрения затрат. Ученые ФИЦ «Институт катализа СО РАН» исследуют катализаторы для второго типа реакций.
«Мы хотим выяснить, как сделать катализаторы переработки пищевых масел более эффективными, качественными и надежными. Мы сосредоточимся на исследовании подходов к приготовлению формованных носителей на основе цеолитов, а также нанесению активного компонента на них, чтобы выяснить, как стадии приготовления влияют на свойства катализаторов. Эти системы должны эффективно удалять кислород, а также участвовать в ряде сложных реакций, которые позволяют использовать компоненты переработки в составе авиационных топлив», — рассказывает руководитель проекта РНФ, заведующий Лабораторией катализаторов и материалов малотоннажных химических процессов ИК СО РАН, к.х.н. Роман Кукушкин.
пециалисты займутся изучением катализаторов на основе никеля и молибдена, нанесенных на цеолитсодержащий материал. Использование таких бифункциональных катализаторов несульфидной природы дает возможность получать изомеризованные алканы, в результате одноступенчатой гидрообработки растительных липидов.

Другие новости

Институт катализа СО РАН совместно с китайскими коллегами развивают низкотемпературное получение водорода из биомассы (Институт катализа СО РАН)

Фото
Body

ФИЦ «Институт катализа СО РАН» и Университет электронных наук и технологий Китая при поддержке Российского научного фонда работают над технологией энергоэффективного получения водорода из биомассы. Ученые будут исследовать и создавать каталитические системы для выделения этого газа из продукта разложения крахмала и глюкозы — муравьиной кислоты.
Технологии хранения и синтеза водорода активно развиваются в связи с текущей экологической повесткой. На сегодняшний день Россия производит порядка 7 % водорода на мировом рынке, а к 2030 году планируется повысить этот показатель до 20 %. Муравьиную кислоту рассматривают как перспективный и эффективный носитель водорода благодаря ее доступности, стабильности и низкой токсичности. 
Ученые Института катализа СО РАН и Университета электронных наук и технологий Китая решают блок задач по разработке каталитических систем для двухстадийного процесса синтеза водорода: сначала производства муравьиной кислоты из биомассы — крахмала и глюкозы, а затем получения из нее водорода. Температура существующих процессов синтеза водорода из природного газа или угля с водяным паром превышает 700 °C. Двухстадийное получение водорода из биомассы позволит снизить температуру до 150 °C. Работы ведутся в рамках гранта РНФ (№ 25-43-02194), который курирует научный руководитель ФИЦ «Институт катализа СО РАН» академик РАН Валентин Пармон.
«Мы хотим фундаментально развить тему использования катализаторов, в которых активными центрами выступают отдельные атомы. Специалисты нашего института умеют делать азотсодержащие носители, в том числе на базе углерода, которые позволяют стабилизировать эти центры. Особенности проекта следующие — разработка моноатомных и двойных моноатомных катализаторов для обеих стадий конверсии биомассы, изучение образования водорода из муравьиной кислоты с использованием гетерогенных катализаторов в жидкой и в газовой фазе, а также соединений из растворов, полученных в результате гидролиза и окисления биомассы. Кроме того, в проект заложены квантово-химические расчеты механизмов взаимодействия каталитических систем с муравьиной кислотой», — говорит ведущий научный сотрудник Отдела нетрадиционных каталитических процессов ИК СО РАН к.х.н. Николай Громов.
Носители для моноатомных катализаторов будут исследовать старший научный сотрудник Отдела нетрадиционных каталитических процессов ИК СО РАН к.х.н. Дмитрий Булушев и ведущий научный сотрудник Отдела гетерогенного катализа и Центра НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики» на базе ИК СО РАН д.х.н. Ольга Подъячева. Они займутся подбором оптимальных условий синтеза катализаторов, жидкофазным разложением муравьиной кислоты, испытаниями в газовой фазе, а также установлением механизмов реакций.
«Катализаторы с атомарными центрами, стабилизированными азотными центрами носителя, часто показывают активность выше, чем системы с наночастицами. Также важен вопрос селективности, потому что нам не нужны побочные продукты в виде CO и воды. Оказалось, что на моноатомных катализаторах селективность достигает 99 %, и водород в итоге фактически не содержит примесей монооксида углерода», — рассказывает Дмитрий Булушев.
Как отмечает профессор Университета электронных наук и технологий Китая Куанжун Сянг, международное сотрудничество помогает быстрее развивать водородные технологии: 
«В проекте мы будем отвечать за разработку и оценку эффективности фотокаталитического получения водорода с использованием одноатомных и биметаллических каталитических материалов на основе переходных металлов. Международное сотрудничество ускоряет развитие водородных технологий, так как коллективы делятся взаимодополняющими знаниями, совместно используют ресурсы, вместе работают над преобразованием солнечной энергии в чистую химическую энергию».

Другие новости

На итоговой коллегии Росгидромета отметили достижения ААНИИ в Арктике и Антарктике (ФГБУ «ААНИИ»)

Фото
Body

Росгидромет представил результаты работы за 2025 год на итоговой коллегии ведомства. Впервые в отечественной истории сформирована орбитальная группировка «Ионосфера-М» для глобального мониторинга околоземного космического пространства. В Антарктиде на полную мощность заработал новый зимовочный комплекс станции Восток, а в Арктике продолжила свою уникальную миссию ледостойкая платформа «Северный полюс-42».  Точность краткосрочных прогнозов погоды достигла 97%, а штормовых предупреждений, которых за год было выпущено 2320, составила 96%. 

«Объём задач, стоящих перед ведомством, весьма велик, и они напрямую связаны с обеспечением безопасности и бесперебойного функционирования целого ряда отраслей экономики. Для их решения Росгидромет при поддержке Правительства сформировал масштабный инструментарий, который включает в себя более 12 тысяч точек наблюдений, космическую группировку, флот экспедиционных судов, а также 17 научно-исследовательских институтов, которые проводят прикладные и фундаментальные исследования», – отметил заместитель Председателя Правительства Российской Федерации Дмитрий Патрушев. 

Количество опасных гидрометеорологических явлений в прошедшем году составило 1131, а количество опасных явлений, нанесших ущерб отраслям экономики и жизнедеятельности населения, – 364. Служба показала высокую эффективность при прогнозировании подобных явлений: во время сильнейшего за последние 73 года землетрясения на Дальнем Востоке специалисты Камчатского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды выдали предупреждение о цунами за 41 минуту до подхода волны, что позволило избежать человеческих жертв. 

Технологии активного воздействия на погоду также оказали положительное влияние: количество осадков в Якутии увеличилось на 62%, что позволило снизить пожарную опасность в регионе.  В 2025 году стабильно функционировала государственная наблюдательная сеть за загрязнением окружающей среды. В рамках федерального проекта «Чистый воздух» национального проекта «Экологическое благополучие» сеть продолжает расти: в городах-участниках установлено 18 автоматизированных пунктов наблюдения.  

«Росгидромет выполняет ещё одну важнейшую государственную задачу – присутствие на полюсах. Арктика: в данный момент ледостойкая самодвижущаяся платформа «Северный полюс» дрейфует в приполюсном районе. Антарктида: 10 российских баз расположено на материке. Самая новая – Восток – работает второй год», – прокомментировал министр природных ресурсов и экологии России Александр Козлов. Данные экспедиций важны для безопасной навигации по Северному морскому пути, которую Росгидромет сегодня обеспечивает в автоматизированном режиме через систему «Север». 

В 2026 году Росгидромет сфокусируется на внедрении методов прогнозирования с использованием машинного обучения для краткосрочных прогнозов, продолжит восстановление наблюдательной сети за атмосферным воздухом в Херсонской и Запорожской областях, запустит мобильные гидрологические лаборатории в Луганской и Донецкой народных республиках. Одной из приоритетных задач станет адаптация растениеводства к изменениям климата через создание системы агрометеорологических наблюдений совместно с Минсельхозом.  «В связи с новыми вызовами, связанными с изменениями климата, ростом числа потребителей гидрометеорологической информации в прошлом году был разработан проект новой Стратегии, уже до 2036 года, который был направлен для согласования в Минприроды России. Главной задачей на 2026 год является согласование проекта Стратегии со всеми заинтересованными ведомствами и утверждение её в Правительстве Российской Федерации», – рассказал руководитель Росгидромета Игорь Шумаков. Фото: пресс-служба Минприроды России