Создано в России
Водород из отходов
Химики Санкт-Петербургского университета разработали способ получения водорода из промышленных химических отходов, образующихся при получении ацетилена из карбида кальция. Ученые уверены, что это позволит немного приблизиться к безотходному химическому производству.
Карбид кальция является крупнотоннажным сырьем, в основном используемым для получения ацетилена – ключевого реагента химической промышленности. В результате гидролиза карбида кальция – реакции получения ацетилена – в качестве второго продукта образуется так называемый остаток, по существу являющийся отходом. В настоящее время в химической промышленности ежегодно образуется около 23 миллионов тонн такого остатка, и с каждым годом его количество растет.
Ученые Санкт-Петербургского университета разработали способ, позволяющий превратить этот, по сути, ненужный отход в ценный и востребованный крупнотоннажный продукт – водород. Сегодня этот газ активно используют не только в химической промышленности, например, в реакциях получения аммиака и метанола, но и в водородной энергетике.
Авторы исследования обнаружили, что нагревание так называемого карбидного шлама, того самого остатка после реакции получения ацетилена, с определенными металлами приводит к выделению водорода. Варьируя металлы и условия реакции, им удалось достигнуть его количественного выхода. Таким образом, они показали, что остаток от гидролиза карбида может быть полностью разложен до ценного водорода и оксида металла. Это может быть использовано для переработки отхода химического производства.
Ученые проверили условия реакции таких металлов, как цинк, железо, алюминий, магний и кальций. Наилучшие результаты были достигнуты при использовании цинка и кальция. Так, при использовании в качестве металла кальция вторым продуктом реакции оказался реагент, используемый для синтеза карбида кальция. Таким образом ученым удалось замкнуть цикл и вернуть оба остатка в химическую промышленность уже не в виде отходов, а в качестве ценных реагентов.
Как использовать магнитное поле Земли для стабильной работы спутников?
Проблема стабилизации углового положения (угловой ориентации) искусственного спутника Земли (ИСЗ) – это одна из важнейших задач космодинамики, отрасли изучения динамики космических аппаратов. Чтобы искусственные спутники Земли могли корректно выполнять космические миссии, необходимо обеспечить точную программу вращательного движения относительно центра масс спутника. Этот вопрос тем или иным способом решается с самого начала космической эры – со времен запуска первого советского искусственного спутника в 1957 году. Однако способы решения проблемы ориентации спутников постоянно совершенствуются, кроме того, ученые разрабатывают новые варианты.