​​🚀Топливо космических кораблей #технологии

В День космонавтики мы решили рассказать, на чем летают ракеты и почему космические аппараты не заправляют автомобильным бензином.

Как это работает?

Процесс выброса энергии из двигателя при горении топлива, по другому называемый окислением, происходит за счет кислорода в атмосфере Земли. Но как быть с ракетами, которые улетают за пределы этой самой атмосферы? Нужен окислитель.

Плюс требуется такой вид топлива, которое будет выделять колоссальное количество энергии для подъема тяжеленных ракет. Кроме энергетических возможностей учитывают и стабильность горения, количество выбрасываемых в атмосферу при взлете вредных веществ, стоимость производства и т.д.

Существует два типа двигателей: жидкостные и твердотопливные. Именно жидкостные работают по принципу смешения горючего и окислителя.

Какое топливо используют?

Первоначально в СССР для вывода на орбиту первого в мире спутника и человека использовали керосин в качестве топлива и спирт в качестве окислителя. Сейчас чаще всего керосин, метиловый и этиловый спирты и водород. Последний невозможно использовать в газообразном состоянии, т.к. пришлось бы снабжать ракету баками непомерного размера. Поэтому его сжижают при температуре -259 С градусов.

А бензин и дизельное топливо не используют из-за малой эффективности. Но ракеты Годдарда и первые советские ракеты летали на бензине.

Есть и еще один вариант - гептил. Крайне токсичное и опасное топливо, работать с которым нужно в специальных костюмах и противогазах. Зато оно хранится десятилетиями, обладает хорошей плотностью и энергетическими характеристиками, поэтому также широко распространено.

Жидкостные двигатели крайне сложно заправлять криогенным топливом перед стартом. В 2018 году ракета Илона Маска Falcon 9 взорвалась именно во время заправки топливом.

Возможные комбинации «горючее — окислитель»:

⁃ Жидкие водород + кислород для космических шаттлов.
⁃ Бензин + жидкий кислород использовались в ракетах Годдарда.
⁃ Керосин + жидкий кислород применялись для первой ступени «Сатурн-5» в программе «Апполон».
⁃ Спирт + жидкий кислород в немецких ракетах V2, известных как «Фау-2» — первые в мире баллистические ракеты.
⁃ Четырехокись азота + монометилгидразин использовались в двигателях аппарата «Кассини».

Чего ждать в будущем?

Наиболее перспективным топливом для космических ракет на ближайшие десятилетия становится природный газ или метан в паре: жидкий метан+жидкий кислород. Этот вид горючего обладает более высокими энергетическими характеристиками по сравнению с керосином, повышенной экономичностью и дешевизной (стоимость заправки ниже в 3 раза). Сейчас это топливо активно осваивает компания SpaceX Илона Маска.

Схематическое изображение строения жидкостного двигателя ⬇️

ЛУКОЙЛ хочет добывать ямальскую нефть.

ЛУКОЙЛ договаривается с «Газпром нефтью» о возможном участии в её проекте на Ямале «Меретояханефтегаз». Предприятие владеет лицензиями на Меретояхинское, Тазовское, Северо-Самбургское месторождения и два Западно-Юбилейных участка недр в ЯНАО, суммарные запасы которых оценивались ранее в 1,1 млрд тонн нефти. Вагит Алекперов сообщил, что по данному проекту с ГПН ведутся консультации.

Ранее к Меретояхе проявляла интерес англо-голландская Royal Dutch Shell. В 2019 г. компании даже заключили соглашение о СП на базе «Меретояханефтегаза». Однако в 2020 году Shell вынуждена была снизить сразу на 20% (до $20 млрд) планы по размеру капвложений. В результате Shell отказалась от участия в ряде нефтегазовых проектов. Это произошло скорее всего по двум причинам - убытки Shell в пандемийный год $21,7 млрд и изменение стратегии из-за климатической повестки.

Активы Меретояхи перспективны с точки зрения освоения ачимовских отложений – основного источника поддержания объёмов добычи на зрелых месторождениях в ЯНАО, но сложных для освоения из-за глубины залегания (около 4000 м) нефтеносных пластов.

У ЛУКОЙЛа есть большой опыт добычи трудноизвлекаемых нефтей. На той же Баженовской свите (где также работает и ГПН) работает и ЛУКОЙЛ, где были апробированы разные методы добычи, в том числе и высокоскоростной ГРП по технологии «Hybrid Frac». Данная технология является комплексной обработкой, включающей в себя комбинированную последовательную закачку линейного и сшитого геля; ориентирована «Hybrid Frac» на обработку объектов с трещиноватым типом коллектора и низкой проницаемостью (сланцы, карбонаты, угли). Поэтому, если компаниям получится совместить свой опыт и знания освоение Меретояхи может оказаться вполне перспективным. #технологии

#технологии: Биотопливо из ядовитых тропических растений от ученых РУДН.

Светила науки придумали, как из масла ятрофы куркас делать дизельное топливо. Это растение распространено во многих тропических регионах, но совершенно бесполезно в сельском хозяйстве и содержит вредные токсины. Зато его масло отлично подходит для биотоплива, и ученым нужно было лишь придумать, какие минеральные катализаторы подобрать для реакции.

Сначала масло смешали с втрое большим количеством метанола и добавили минерал томсонит при температуре 75 °C. Эффективность реакции составила 85%.

Затем ученые синтезировали фурфурол из растительных отходов, в частности опилок и соломы. Он выступил в качестве присадки и позволили удалить из биотоплива все соединения, которые ухудшают воспламеняемость, например спирты и карбонильные соединения.

И хоть в России этот вид создания биотоплива по сути бесполезен, т.к. ятрофы куркас у нас не произрастает. Зато в перспективе его можно будет выгодно продать другим странам. Например, Аргентине, которая сейчас активно изучает возможности перехода на безвредные источники энергии.

России и Германии нужно создать водородный союз, объединив свои усилия в развитии проектов в области водородной энергетики. Об этом сообщил экс-глава австрийской OMV Райнер Зеле.

"Мне кажется, что в краткосрочной и среднесрочной перспективе мы будем концентрироваться на так называемом голубом водороде. У Европы есть потребность в водороде, сейчас мы готовим к этому рынок и вкладываемся в общую инфраструктуру. Что же касается России, то у нее есть необходимые объемы газа для производства и для накопления водорода", - добавил он.

Экс-глава OMV отметил, что в долгосрочной перспективе России и Германии следует стремиться и к сотрудничеству в области зеленого водорода, который производится с помощью электролиза из воды.

"В подобное партнерство мы с западной стороны привносим еще один важный компонент: технологию. А ваша замечательная страна имеет большое преимущество. Это огромные просторы, огромные площади. Представьте, сколько можно разместить ветряков или солнечных батарей. Если вы в Европе приедете в некоторые страны, там уже ветряк на ветряке, нет места их размещать. И если мы действительно ставим цель развить водородный рынок в Европе, то по всем расчетам получается, что водород нужно будет импортировать, а естественным и ближайшим партнером будет Россия", - отметил он.

Зеле сообщил, что конкретных проектов между странами в данной сфере пока нет, но напомнил, что Российско-германская внешнеторговая палата создала инициативную рабочую группу, которая занимается этими вопросами.

#водород #союз #Россия #Германия #Европа #батареи #солнце #ветряки #технологии #ТЭК

«Газпром нефть» сообщила о массовом внедрении на своих месторождениях установок по разделению попутного нефтяного газа (ПНГ).

Установки будут разделять ПНГ на полезные фракции, что позволит на 7% сократить выбросы СО2 на объектах подготовки нефти и газа. Это приведёт к экономическому эффекту в 130 млн рублей ежегодно с каждой установки. Применение одной установки позволит ежегодно извлекать из ПНГ до 5,2 тыс тонн стабильного газового конденсата. Получаемый из ПНГ сухой отбензиненный газ используется для генерации электроэнергии, газовый конденсат вместе с нефтью направляется в магистральные нефтепроводы.

Ранее в России такое оборудование не производилось, а в мире насчитывалось всего 3 производителя в США и Канаде. Посмотрим, как будет работать российские установки. #технологии.