Экономичный, быстрый способ получения газовых гидратов для опреснения соленых или очистки сточных вод разработали ученые Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 23 июня сообщает пресс-служба Министерства науки и высшего образования.

Применяемые в настоящее время технологии очистки и опреснения воды требуют больших энергозатрат. При этом существует более экологичный и экономичный метод очистки — преобразование воды в газовый гидрат, который представляет собой соединение воды и газа.

Газовые гидраты внешне напоминают лед, но образуются при плюсовой температуре. Кристаллы такого «льда» содержат только чистую воду, которую можно получить из них, отделив от исходного раствора и «разморозив».

Получение гидрата известными методами занимает более суток, но сотрудники лаборатории процессов переноса в многофазных системах Института теплофизики научились сокращать это время до одного часа. Они разработали метод получения газовых гидратов, основанный на циклическом процессе кипения и конденсации гидратообразующего газа в объеме воды.

Эксперименты показали, что с помощью предлагаемого новосибирскими учеными метода можно успешно получать гидрат массой более килограмма за один час на типовом лабораторном оборудовании.

Научный сотрудник Института теплофизики, автор разрабатываемого метода Антон Мелешкин пояснил:

«Такая скорость производства гидрата осуществляется за счет одновременного совмещения нескольких факторов: единовременный ввод большого объема газа (газ вводится в сжиженном состоянии), перемешивание, охлаждение реакционной смеси и отвод выделяющегося при гидратообразовании тепла за счет кипения гидратообразователя».

До настоящего времени исследования в институте проводились на моделирующем газе фреон 134а, поскольку образование гидрата из этого газа требует лишь небольшого избыточного давления (не более двух атмосфер). Это дает возможность видеть все процессы, происходящие в установке, и более точно устанавливать ключевые аспекты нового метода.

Полученные результаты позволяют переходить к следующему этапу — адаптации данного метода очистки воды к использованию безопасного для человека газа.

Полученные учеными результаты исследований могут применяться как в системах опреснения морской воды, так и для очистки загрязненной солями металлов сточных вод вблизи атомных и тепловых электростанций. В последнем случае остающийся после очистки концентрированный солевой раствор можно будет использовать в гидрометаллургии для выделения из него ценных компонентов.

Результаты проекта разработчики представили в статье «Исследование влияния рабочих параметров на синтез газогидрата методом, основанным на самоорганизующемся процессе кипения-конденсации гидратообразующего газа в объеме воды», опубликованной в журнале Applied Surface Science.