Получать еще больше метана из пищевых отходов поможет новый метод, предложенный московскими учеными

🤔 Исследователи Федерального научного агроинженерного центра ВИМ добились ускорения процесса синтеза метана из пищевых отходов при помощи бактерий и увеличения объемов получаемого топливного газа. Как сообщает портал «Энергия+», специалисты решили разделить один универсальный реактор, который используется для синтеза, на две установки. В одной из них бактерии перерабатывали пищевые отходы в газообразный водород и жидкие остатки, в другом из жидких остатков вырабатывался метан. По словам главного научного сотрудника Федерального научного агроинженерного центра ВИМ Андрея Ковалева, этот подход позволил создать для каждого процесса оптимальные условия, чтобы повысить эффективность.

«В одном реакторе мы можем, управляя температурой, давлением и другими характеристиками среды, подавлять деятельность микроорганизмов, которые поглощают водород, и стимулировать те, которые его вырабатывают. В другом – стимулировать те, которые вырабатывают метан. За счет этого намного повышаются скорость реакции и выход целевого продукта», – объяснил ученый.

🧠 Также исследователи применили новые методы стимуляции микроорганизмов: реактор для синтеза метана снабдили электродами, на них подавались микротоки, которые увеличили скорость реакции. Параллельно подогрели сами реакторы, что дало возможность создания нужного микроклимата внутри. Энергию для данных процессов обеспечили солнечные панели: их использование делает установку практически полностью автономной.

🔂Испытания, проведенные учеными, показали, что при новой методике выход водорода из исходных материалов увеличился в 7 раз, а метана – в 3 раза.

#наука #ВИЭ

Ученые МГУ разработали типовую геологическую модель месторождения углеводородов в Западной Сибири на суперкомпьютере

🖥 Полноволновое сейсмическое моделирование с использованием ресурсов суперкомпьютера МГУ-270 проведено для наращивания ресурсной базы с помощью активного освоения трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ) нефти. Как напоминает пресс-служба вуза, основным геофизическим методом при поисках и разведке месторождений углеводородов остается сейсморазведка, однако ее возможности для исследования глубокозалегающих ТРИЗ значительно ограничены в сравнении с традиционными продуктивными интервалами в меловой части разреза Западносибирской нефтегазоносной провинции. Необходимым в таких случаях является именно полноволновое моделирование с учетом всех видов возникающих поверхностных и объемных волн. При этом оно остается более затратным по времени и вычислительным ресурсам, чем обычно используемое упрощенное лучевое моделирование.

✅ Для снижения данного вида затрат московские ученые разработали геологическую и математическую модели месторождения на основе данных по реальному участку недр российской Арктики, достаточно хорошо изученному трехмерной сейсморазведкой и глубоким бурением. Для имитации реальной полевой сейсморазведки в рамках цифрового двойника месторождения необходимо было выполнить порядка 12 тыс. расчетов для различных положений источника упругих волн, что обусловило колоссальную вычислительную сложность задачи. Чтобы ее решить, коллектив ученых разработал специальный модуль с использованием суперкомпьютера. Вычислительные ресурсы МГУ-270 позволили выполнить все необходимые трехмерные расчеты в течение 2 мес., благодаря чему впервые в мире было осуществлено полноволновое моделирование методом спектральных элементов для детальной модели Западной Сибири.

💬 По словам профессора сейсмометрии и геоакустики геологического факультета МГУ Юрия Ампилова, такое полноценное волновое моделирование важно для исследования возможностей современных методов обработки и интерпретации данных сейсморазведки. Ученые планируют, что данная технология будет внедрена в повседневную практику сейсморазведочных работ, проводимых с различными целями, от создания эталонных моделей среды для нефтегазоносных регионов России до моделирования сейсмического сигнала 4D для разрабатываемых месторождений, подземных хранилищ газа и других объектов.

#наука #нефтедобыча

Добычу высоковязкой нефти облегчит новый катализатор, разработанный в России

👨‍👩‍👧‍👦 Для добычи высоковязкой нефти в настоящее время применяют тепловые методы: в пласт закачивают перегретый пар, который разогревает нефть, снижая вязкость и улучшая текучесть. Подобные методы требуют значительных энергозатрат, кроме того, они подходят не ко всем типам нефтяных пластов. Новый катализатор, который разработан учеными Казанского (Приволжского) федерального университета в сотрудничестве со специалистами промышленных предприятий, может быть применен при каталитическом акватермолизе – методе, который с помощью катализаторов не только позволяет разрушать сложные и тяжелые молекулы нефти и превращать их в более легкие, но и улучшает ее состав, делая более пригодной для дальнейшей переработки.

👨‍👩‍👧‍👦 Как сообщает пресс-служба Российского научного фонда, исследователи протестировали в лабораторных условиях ряд химических соединений на основе железа, никеля, кобальта, хрома и меди. Эксперимент, при котором был имитирован каталитический акватермолиз тяжелой нефти, показал, что катализатор на основе таллата меди – соединения меди и талловой кислоты или ее производных – снижает вязкость нефти в 2,6 раза по сравнению с исходными образцами. Кроме того, катализатор на основе смеси железа и никеля позволил уменьшить содержание высокомолекулярных соединений, особенно смол, на 8%. Таллат железа увеличил содержание легких углеводородов на 17%.

👨‍👩‍👧‍👦 Продолжая испытания, ученые определили оптимальный состав катализатора – смесь железа и никеля в соотношении 85:15. Его протестировали в полевых условиях для добычи нефти из скважины одного из месторождений. В результате было установлено, что за 4 месяца добычи с использованием катализатора обводненность нефти снизилась с 99 до 30%, объемы добытой нефти увеличились.

👨‍👩‍👧‍👦 В планах исследователей – продолжение научных изысканий с тем, чтобы улучшить состав катализатора и расширить область его применения.

#нефтедобыча #наука

В Московском авиационном институте идет разработка летательного аппарата для мониторинга трубопроводов

⚡️ Московские ученые будут готовы представить опытный образец конвертоплана для съемок состояния трубопроводов и сбора проб воздуха над ними уже в этом году, сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Московского авиационного института (МАИ).

⚡️ Как заявили авторы разработки, это будет аппарат, который летает в режиме самолета и вертолета, в том числе может зависать в воздухе. Эти качества позволяют использовать его в нефтегазовой промышленности для мониторинга трубопроводов. Особенностью конвертоплана являются поворотные двигатели, которые переключаются из вертикального положения в горизонтальное. Вращение лопастей роторов приводит к тому, что в момент переключения положения увеличивается риск потери устойчивости или падения аппарата: ученые МАИ ищут решение, как минимизировать эту проблему.

⚡️ Для повышения безопасности взлета, посадки и зависания будет использоваться система с искусственным интеллектом. Стабилизация конвертоплана будет производиться с помощью полетного контроллера, который будет запрограммирован с использованием данных стендовых испытаний, обработанных нейросетью. Алгоритм системы стабилизации, который интегрируется в полетный контроллер, получен во время стендовых испытаний, во время которых конвертоплан подвешивался на тросах с фиксированным натяжением. Каждый трос был сцеплен с датчиком растяжения; данные с него, а также с двигателей были собраны в бортовой компьютер, после чего их проанализировала нейросеть, зафиксировавшая отклонения аппарата и на основе всей полученной информации определившая приемлемые значения.

⚡️ Данный алгоритм будет отрабатываться на первичном прототипе конвертоплана в аэродинамической трубе МАИ. Полноценный экспериментальный образец летательного аппарата планируется собрать уже в июне этого года.

#наука

Разлитые по почве или воде нефтепродукты можно будет собирать с помощью торфа

👨‍👩‍👧‍👦 О создании инновационного торфяного поглотителя нефтепродуктов заявили специалисты Национального исследовательского университета «Московский энергетический институт» (НИУ «МЭИ») и Объединенного института высоких температур РАН.

👨‍👩‍👧‍👦 Как сообщает пресс-служба Минобрнауки, ученые двух институтов предложили использовать в качестве сорбента верховой торф, образующийся в верхних слоях болот без доступа кислорода и грунтовых вод. Он отличается пористой, волокнистой структурой и хорошо удерживает влагу. Проведя ряд экспериментов, исследователи отметили возможность активации сорбционных свойств таблеток верхового торфа при обработке их низкотемпературной плазмой. Плазменные условия создавались при атмосферном давлении высокочастотным индукционным плазмотроном с использованием аргона в качестве плазмообразующего газа.

👨‍👩‍👧‍👦 В результате ученые пришли к выводу, что, изменяя структуру волокон торфа, можно в 2 раза увеличить нефтеемкость торфяных таблеток, обработанных в высокочастотном плазмотроне.

«Благодаря такому методу происходит частичное изменение гидрофильности на гидрофобность, что увеличивает поглотительную способность таблеток торфа и позволяет удерживать нефтепродукт», – прокомментировал ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.

👨‍👩‍👧‍👦 При сорбционной чистке обычно используют растворимые синтетические сорбенты, например каучуковую крошку, порошок фенолформальдегидной смолы, гранулы полистирольного пенопласта и др., которые могут привести к вторичному загрязнению окружающей среды. Верховой торф – не только более экологичный, но и более эффективный материал в деле поглощения нефтепродуктов.

#наука #экология

Пермские политехники создали для нефтяников «умные» насосы

👨‍👩‍👧‍👦 Разработка ученых Пермского политеха представляет собой «умную» систему управления, которая в реальном времени адаптируется к изменяющимся условиям работы штангового насоса, опираясь на заданные параметры. Она позволит предотвращать поломки, которые характерны при высоких нагрузках на оборудование, качающее флюид из недр.

👨‍👩‍👧‍👦 Штанговые насосные установки работают с постоянной скоростью, что приводит к динамическим перегрузкам в узлах. Движение колонны штанг – стержней, передающих усилие от насоса на поверхность, – обычно происходит неравномерно, из-за чего возникают вибрации, износ деталей и тратится лишняя электроэнергия. Как сообщает пресс-служба Пермского политеха, ученые предложили технологию регулирования, которая позволяет подстраивать скорость насоса, чтобы снизить причиняемый деталям урон. Ими был написан программный код и создана система управления, которая оптимизирует скорость двигателя так, чтобы снизить пиковые нагрузки и вибрации.

«Мы составили компьютерную модель (цифровой двойник) насоса на основе известных данных об этой установке. Зная реальные напряжения и токи параметров двигателя, мы вводим их в эту модель и вычисляем, где должна находиться точка подвеса колонны штанг, без использования измерительного оборудования. Электродвигатель насоса получает команды и плавно меняет скорость. Для определения эффективности мы создали виртуальный двойник насоса в компьютере и проверили на нем, как работает система: подстроили нашу модель и убедились, что новый метод уменьшает износ и может позволить сэкономить энергию на 15–20%», – рассказал доцент кафедры микропроцессорных средств автоматизации Евгений Солодкий.

👨‍👩‍👧‍👦 В данное время система уже прошла ряд испытаний в смоделированной на компьютере инженерной среде и показала высокую эффективность: в планах у ученых – опытно-промысловые испытания. Внедрение технологии в современные насосные станции управления позволит увеличить срок службы насосов, снизить затраты на электроэнергию и минимизировать риск аварий из-за обрывов штанг.

#наука #нефтедобыча

В России создан новый тип изоляции для бурения глубоких скважин

👨‍👩‍👧‍👦 Разработкой нового типа изоляции для высоковольтных систем занимались ученые Томского политехнического университета и Саратовского государственного технического университета им. Ю.А. Гагарина: созданный композитный материал открывает новые перспективы для электроразрядных технологий бурения глубоких скважин даже в скальных породах, сообщает ТАСС со ссылкой на Минобрнауки.

👨‍👩‍👧‍👦 Так, материал из силикона, керамических наполнителей и глицерина обладает высокой диэлектрической проницаемостью. Это качество актуально для электроэнергетики и открывает новые перспективы для использования в изоляции арматуры высоковольтных систем, в том числе в электроразрядных технологиях, которые могут обеспечить более дешевое, по сравнению с механическими способами, бурение глубоких скважин, а также добычу минералов, разрушение бетона и железобетона при демонтаже больших конструкций.

👨‍👩‍👧‍👦 По словам разработчиков, композит может быть применен не только в качестве изоляции, но и в качестве слоя, выравнивающего и направляющего электрические поля, как это требуется в электротехнических устройствах.

#бурение #наука

Технология, предложенная татарстанскими учеными, позволит клонировать керны с высокой точностью

📥 Для эффективной разработки месторождений нефти и газа требуется изучить породу-коллектор, содержащую в своем поровом пространстве воду, нефть и газ. Образцы пород – керн – получают при бурении скважин. Однако процесс их извлечения является дорогостоящим и технически сложным, причем после нескольких лабораторных тестов они становятся непригодными для исследований. Ученые Института геологии и нефтегазовых технологий Казанского федерального университета (КФУ) исследовали возможности 3D-клонирования структур стандартных образцов керна, извлекаемых из скважин.

🖼 Как объяснили в пресс-службе КФУ, сначала ученые с помощью микротомографии получили подробные трехмерные изображения внутренней структуры породы, включая ее поровое пространство. Затем на основе этих данных создали цифровые модели кернов, которые адаптировали для печати на 3D-принтере. В перспективе такой способ печати позволит создавать множество реплик стандартных образцов керна с идентичной структурой порового пространства, проводить комплексные исследования и моделировать поведение нефти и газа в заданном пространстве. Это существенно упростит решение научных и инженерных задач.

🥇 В планах участников проекта – работа по повышению точности 3D-копий, в том числе разработка более эффективных методов цифровой обработки томографических данных, которые позволят максимально точно передавать естественную форму порового пространства, а также оптимизация 3D-печати. Планируется переход от печати полимерами к печати материалами, близкими по составу к породам-коллекторам.

#наука

Надежность нефтедобывающего оборудования повысится благодаря разработке пермских ученых

⚛️ В Пермском политехе создали новую конструкцию канатной насосной штанги, используемой при добыче нефти с помощью наклонно направленных скважин и скважин с боковыми стволами.

⚙️ Как объяснили в пресс-службе вуза, такие штанги представляют собой канат закрытой конструкции, скрученный из стальных проволок, который закрепляется на установке с помощью специальных заделок. В нижней части они соединяются с плунжером насоса (элемент, создающий давление при перекачке нефти), а в верхней – со станком-качалкой на поверхности скважины. При перекачке нефти происходят возвратно-поступательные движения и штанга ходит вверх и вниз, за счет чего она растягивается и, в некоторых случаях, сжимается. При применении штанги такой конструкции возникают проблемы, поскольку она плохо устойчива к нагрузкам, что приводит к многократному изгибу элемента и возникновению дефектов: между проволоками появляются зазоры и нарушается структурная целостность вблизи заделки. В таких условиях штанга быстро переходит в неисправное состояние и требует остановки работы насоса и выполнения замены со всеми сопутствующими этому затратами.

☑️ Добавив к нижней заделке штанги металлический фиксатор-спираль, пермские политехники тем самым усовершенствовали конструкцию. Такой способ предотвращает изгиб каната и сохраняет его целостность в месте концентрации напряжений и накопления дефектов, при этом не усложняя и не удорожая изделие. По словам заведующего кафедрой горной электромеханики Геннадия Трифанова, фиксатор – это металлическая спираль из коррозионностойкой стали, которая увеличивает жесткость детали на участке вблизи нижней заделки, тем самым предотвращая его отказ. Благодаря тому, что фиксатор имеет противоположное направление свивки по сравнению с канатом, нагрузка на штангу распределяется равномерно.

🛢 Решение, предложенное учеными, позволит повысить срок службы канатных насосных штанг в наклонно направленных скважинах, сокращая затраты на обслуживание и повышая рентабельность добычи.

#наука #нефтедобыча

Улучшить процесс добычи нефти поможет новый метод подачи воды, выталкивающей ее на поверхность

⚛️ Новая технология, предложенная специалистами Государственного университета «Дубна», помогает эффективнее управлять подачей воды, которая выталкивает нефть на поверхность, сообщает ТАСС со ссылкой на Минобрнауки.

👨 Ученые объяснили, что вода при закачке в нефтяные пласты помогает вытолкнуть больше нефти на поверхность. Однако при этом вода может течь только по самым «промытым» участкам породы, не затрагивая остальные: в них остается нефть. Решая эту проблему, исследователи в ходе экспериментов закачали в скважину меченную специальным индикатором воду, после чего отобрали пробы и при помощи компьютерного моделирования отследили, где вода движется эффективно, а где – нет.

👩‍🔬 Инновационный подход предполагает, что после закачки меченой воды в нагнетательную скважину требуется осуществлять забор водяных проб из окружающих ее добывающих скважин в течение 90–120 дней. После этого исследуемый участок расширяют.

«Наша методика помогает лучше управлять подачей воды и избегать ненужных расходов, что делает процесс добычи нефти гораздо более предсказуемым и экономичным. Университет получил два патента по этому направлению, опубликована монография и ряд статей в ведущих журналах», – отметил и. о. заведующего кафедрой общей и прикладной геофизики Михаил Хозяинов.

☑️ Изобретение получило название «Способ управления заводнением неоднородного пласта-коллектора нефтяного месторождения».

#наука #нефтедобыча

В Томске стартовали испытания биодизеля на российских двигателях

🗺 Ученые-энергетики Томского политехнического университета (ТПУ) при поддержке программы Минобрнауки РФ «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети» приступили к испытаниям опытных образцов альтернативного жидкого топлива. Для этого был запущен пилотный стенд с двигателем внутреннего сгорания. Как отмечает пресс-служба вуза, это первый в России парк оборудования, позволяющий проводить трехступенчатые исследования топлива как для легкового, так и для грузового транспорта.

👨‍💻 По словам младшего научного сотрудника лаборатории тепломассопереноса ТПУ Александра Ашихмина, установленное оборудование и ПО позволяет отслеживать характеристики работы двигателя в режиме реального времени. На установке можно реализовывать работу двигателей в разных режимах: холостой ход с постепенным повышением оборотов, запуск и остановку двигателя на холостом ходу и имитацию работы двигателя в смешанном цикле с нагрузкой. Это позволит испытать работу двигателя на альтернативном жидком топливе как в условиях работы дизель-генераторов, так и транспорта. Преимущество комплекса заключается в его универсальности, малой энергоемкости, автоматизированном процессе работы и простоте обслуживания. Стенд может работать с дизельными двигателями, применяемыми и на грузовом, и на легковом транспорте.

🛡 Разработанный стенд стал последней ступенью испытаний жидких альтернативных видов топлива в реальных условиях эксплуатации. После них можно будет сделать вывод, соответствуют ли опытные образцы по энергетическим, экологическим, технико-экономическим и эксплуатационным показателям действующим и перспективным дизельным ДВС.

⚙️ В настоящее время стенд проходит пусконаладочные работы. На нем будут проводиться холодная и горячая обкатка двигателей, а также испытания альтернативного топлива на основе растительных масел и отходов производства для двигателей внутреннего сгорания.

#наука

Российские ученые упростят диагностику коррозии трубопроводов с помощью ультразвука

➡️ Инновацию представили в Северном Арктическом федеральном университете (САФУ) в Архангельске. Как сообщает пресс-служба вуза, при использовании метода диагностики коррозии нефтяных и газовых трубопроводов ультразвуковые датчики измерения толщины размещаются на трубе и не требуют остановки потока.

➡️ Ученые подчеркивают, что ультразвуковой метод проще, чем традиционный гравиметрический, когда в трубопровод помещают образец-свидетель и по потерям металла на нем делают вывод о состоянии всей трубы. Ультразвуковой способ не требует постоянного проведения сварочных работ и остановки потока, потому что датчик, который будет сигнализировать об участках, подверженных коррозии, крепится на трубу, а не врезается в нее.

➡️ Расположив датчики друг от друга на расстоянии диапазона их работы, можно контролировать весь трубопровод: по словам авторов разработки, таким образом датчики будут возбуждать волну, которая будет отражаться от ее стенок, регистрируя дефекты. Коррозия сопровождается потерей металла, поэтому истончение стенки будет свидетельствовать о наличии коррозионного повреждения. Датчик сможет указать места, размеры и глубину дефектов. Полученный сигнал будет обрабатываться в микропроцессорном устройстве.

➡️ В настоящее время разработчики создают специальное программное обеспечение, посредством которого оператор будет видеть несколько графиков, показывающих скорость коррозии и место, где она наиболее активно протекает в конкретный момент.

#наука #трубопроводы

Пермские ученые модернизировали систему охлаждения продуктов нефтепереработки

⚡️ При переработке сырой нефти применяется специальный охлаждающий аппарат, который работает за счет обдува воздухом. Он помогает поддерживать необходимые температуры и обеспечивать стабильную работу всего оборудования. В Пермском политехе представили способ модернизации конструкции, который улучшает процесс теплообмена.

⚡️ Как объясняет пресс-служба вуза, основной элемент аппарата воздушного охлаждения – это оребренные трубки, через которые проходит горячая жидкость. Вентиляторы создают поток воздуха и прогоняют его через ребра, тем самым забирая основное тепло, после чего охлажденное вещество возвращается обратно. В стандартной конструкции аппарата трубы оснащены гладкими ребрами, которые расположены по всей длине и выполняют главную теплообменную функцию. Однако даже самое сильное оребрение труб не отличается достаточным коэффициентом теплоотдачи. Исследователи выяснили, что повысить теплоотдачу и скорость охлаждающего воздуха возможно за счет модернизации формы ребер. Политехники предложили использовать лепестковые охлаждающие элементы, выполненные в виде пространственной спирали с углом наклона 10º.

«Решение выполнить ребра в виде спиралей позволяет сохранить рифление поверхности трубок, увеличивая площадь контакта теплоносителя с окружающей средой, а также создает турбулентный режим течения воздуха вдоль оси труб, тем самым повышая интенсивность теплообмена. Моделирование такого исполнения показало увеличение значений параметров теплоотдачи на 17%, по сравнению с первоначальными», – рассказал старший преподаватель кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» Евгений Шестаков.

⚡️ Модернизация, предложенная пермскими учеными, позволит увеличить эффективность охлаждения продукта и приблизить работу аппарата к требуемым технологическим параметрам, тем самым повысив производительность работы оборудования на нефтеперерабатывающих предприятиях.

#нефтепереработка #наука

Новый тугоплавкий сплав для энергетики и авиации создали в России

⚛️ Разработку вели в Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете, сообщает Российский научный фонд. Ученые отмечают, что полученный состав сочетает в себе высокую прочность и достаточную пластичность в диапазоне от комнатной температуры до 1000 ºС. Он показал уникальную устойчивость к потере прочности при высоких температурах, превзойдя промышленные тугоплавкие и ранее известные композиционно-сложные сплавы.

👩‍🔬 Для выявления данного сплава исследователи провели несколько экспериментов, в ходе которых испытывали разные сочетания металлов, применяя вакуумно-дуговой переплав и проводя деформационную обработку – холодную прокатку. В результате хорошую обрабатываемость показали 4 сплава, из них самыми интересными механическими свойствами обладает сплав, в котором процентное соотношение атомов ниобия, молибдена, тантала и ванадия составило 85:5:5:5. Данный материал выдерживает значительно более высокие нагрузки, чем уже существующие тугоплавкие материалы, применяемые в промышленности, при этом он также обладает высокой пластичностью и сохраняет 60% прочности при нагреве до температуры в 1000 ºС.

⚡️ Полученный и испытанный сплав на базе ниобия, молибдена, тантала и ванадия, сохраняющий свои свойства в широком диапазоне температур и легко поддающийся обработке, будет востребован при создании авиадвигателей и энергетических установок.

#наука

Способ сокращения потребления электроэнергии при добыче нефти предложили пермские ученые

👨‍👩‍👧‍👦 В условиях роста обводнения породы и истощения месторождений штанговые насосные установки, эксплуатирующиеся на них, затрачивают большое количество электроэнергии для эффективной выкачки ресурсов. Снизить его возможно за счет оптимизации работы и изменения алгоритмов управления электроприводом станка-качалки – ключевого элемента нефтяного насоса. Исследователи Пермского политеха предложили инновационный способ балансировки станка-качалки, который позволит снизить энергопотребление и нагрузку на двигатель, что значительно сократит эксплуатационные затраты и продлит срок службы оборудования.

👨‍👩‍👧‍👦 Как объясняет пресс-служба вуза, алгоритм оптимального уравновешивания станка-качалки при помощи цифровой модели и технологических переменных установки рассчитывает оптимальный вес противовеса, установка которого позволит снизить удельное энергопотребление. Особо отмечается, что данная разработка не нуждается в дополнительной модернизации конструкции: алгоритм работает на основе уже доступных параметров работы насоса – углового положения механизмов и электромагнитного момента привода.

👨‍👩‍👧‍👦 Для проверки эффективности метода ученые создали испытательный стенд, который имитирует работу реального скважинного насоса. Он включает в себя двигатели, частотные преобразователи и главный контроллер, проводящий расчет оптимального уравновешивания максимального момента противовеса. В результате экспериментов было установлено, что алгоритм на 7% снижает потребление электроэнергии, а также на 10% снижает среднеквадратичную нагрузку на двигатель за цикл качания.

#наука #нефтедобыча

Томские ученые запустили мобильную установку для экспресс-испытаний топлива

⚛️ Установка для проведения экспресс-испытаний твердого и жидкого топлива, запущенная в Томском политехническом университете (ТПУ), представляет собой камеру сгорания объемом 50 л, а также системы визуализации процесса горения топлива, измерения температуры, отбора газофазных продуктов сгорания, летучей золы и сажи.

🧪 Как поясняет пресс-служба ТПУ, на данной установке возможно проводить исследования процессов пылевидного сжигания твердого топлива (угля), а также испытания поточного сжигания жидкого топлива (дизеля, отработанного масла, биотоплива из отходов и др.). Помимо натурных испытаний, стенд позволяет проводить исследования форсуночных устройств, режимов и эффективности процесса горения.

«Уникальность нашего стенда заключается в его компактности. За счет этого можно проводить экспресс-испытания, не требующие значительных временных и финансовых затрат на разогрев камеры сгорания и другого тепломеханического оборудования. Так, один эксперимент на нашей установке занимает 2 часа, в то время как аналогичное исследование на полномасштабном оборудовании может занять от 6 часов до нескольких суток», – прокомментировал доцент Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова ТПУ Кирилл Ларионов.

📌 Ранее сообщалось, что исследователи ТПУ разработали оборудование для производства биотоплива для дизельных двигателей: наномембранный реактор отличается от аналогов большей прочностью и устойчивостью к агрессивным химическим средам, полученные с его помощью образцы биотоплива соответствуют всем требованиям, предъявляемым к метиловым эфирам жирных кислот, которые применяются как топливо для дизельных двигателей.

#наука

Российские ученые нашли способ перерабатывать строительный пластик в компоненты топлива

*️⃣ Идею подали ученые Института катализа СО РАН, которые работали над экономичным и безопасным способом переработки поливинилхлорида (ПВХ). Данный вид пластика широко применяется в строительстве: из него делают профили окон, двери, трубы, напольные покрытия. Существующие сегодня способы утилизации ПВХ имеют ряд недостатков: так, небезопасное с точки зрения экологии сжигание сопровождается образованием веществ, загрязняющих атмосферу, а разложение пластика химическим путем отличается дороговизной.

✅ Предложенная новосибирскими учеными технология переработки позволит избежать образования токсичных веществ, продукты переработки же можно будет использовать в виде компонентов синтетического топлива, подчеркивают в пресс-службе института. Метод утилизации ПВХ в безводородных восстановительных средах, который не вредит окружающей среде, основан на каталитическом гидродехлорировании – в этом процессе атомы хлора замещаются на атомы водорода, и хлор удаляется в виде безопасной неорганической соли.

🌐 Таким образом, данный способ позволяет превращать продукты ожижения ПВХ в безопасные и полезные соединения, которые в том числе могут быть сырьем для синтетического топлива с использованием специальных катализаторов. При масштабировании технология значительно снизит вредные выбросы в атмосферу.

#наука

Российские и китайские ученые предложили способ, повышающий качество добычи сланцевого газа

➡️ Добыча сланцевого газа осложнена тем, что он находится не в свободных подземных пустотах, как на обычных месторождениях, а глубоко внутри особо плотных горных пород. Чтобы его извлечь, в пласте искусственно создают дополнительные трещины, используя технологию гидроразрыва. Поскольку сланцевые породы отличаются сложной и непредсказуемой структурой, сильной слоистостью и хрупкостью, важно заранее изучить, как материал поведет себя во время такой операции и в каких именно зонах ее проведение будет наиболее эффективно. Обычно для этого проводят лабораторные испытания керна, которые помогают изучить механические свойства породы и понять, как она может деформироваться при гидроразрыве пласта. Однако для экспериментов требуется большое количество подобных образцов, а их добыча в глубокозалегающих пластах – это трудоемкий и дорогостоящий процесс. Также лабораторный анализ не учитывает неоднородность сланцев – их слоистость, пористую структуру и сложный минеральный состав, – что может неправильно сказаться на результатах анализа.

➡️ Ученые Пермского политеха и Китайского университета нефти и газа предложили метод, при котором сланец исследуется виртуально, на компьютере без дорогих лабораторных испытаний. Как сообщает пресс-служба российского вуза, он позволяет на основе детализированных трехмерных цифровых моделей керна спрогнозировать успешность гидроразрыва пласта в глубоких слоях сланцевых месторождений. Было смоделировано проведение гидроразрыва и рассчитано, как именно трехмерная модель керна деформируется под нагрузкой и какие параметры на это влияют. На основе полученных данных ученые разработали комплексную модель для оценки проницаемости глубоких сланцевых резервуаров, которая учитывает все эти факторы и позволяет предсказать зоны, где проведение гидроразрыва пройдет наиболее эффективно.

➡️ Предложенный учеными способ позволяет на микроуровне изучить структуру минерала и с точностью до 90% предсказать, какие места лучше всего подходят для создания трещин. Это повысит успешность технологии гидроразрыва, минимизирует риски обрушений, снизит затраты и увеличит уровень добычи газа.

#наука #газодобыча