Các nhà khoa học Nga đang nghiên cứu đồng thời nhiều công nghệ cho ngành dầu khí và năng lượng. Trong số đó có việc sản xuất nhiên liệu từ trầm tích phù sa và các chất thải khác, mô hình kỹ thuật số để tính toán nhiệt độ của thiết bị dầu khí ở Bắc Cực, các phương pháp mới để sản xuất các thành phần nhiên liệu lỏng từ sinh khối thực vật, cũng như các giải pháp giúp tăng hiệu quả đốt cháy nhiên liệu thay thế.
Nhiên liệu mới sẽ được lấy từ phù sa
Đại học Bách khoa Tomsk đang phát triển các công nghệ sản xuất viên nén và bánh nhiên liệu từ nhiều loại chất thải khác nhau. Các nhà khoa học sử dụng, đặc biệt, bùn thải, chất thải lọc dầu, bìa cứng và các vật liệu khác làm nguyên liệu thô . Đồng thời, các chuyên gia đang tạo ra một hệ thống thông minh cho phép lựa chọn nhanh hơn thành phần tối ưu của loại nhiên liệu mới.
“Hệ thống phức hợp thông minh được phát triển sẽ cho phép chuyển đổi quy trình lựa chọn công thức từ phương pháp thực nghiệm sang phương pháp tính toán và thực nghiệm. Điều này sẽ đảm bảo lựa chọn thành phần dựa trên cơ sở khoa học, giảm thiểu chi phí và đẩy nhanh quá trình tạo ra các loại nhiên liệu hỗn hợp mới ”, Galina Nyashina, quản lý dự án, Phó Giáo sư tại Trường Nghiên cứu Vật lý các Quy trình Năng lượng Cao thuộc Đại học Công nghệ Tampa (TPU) cho biết.
Theo các nhà nghiên cứu, việc sử dụng các loại nhiên liệu này sẽ giảm lượng khí thải độc hại, cũng như đưa chất thải hiện đang được đưa đến bãi chôn lấp vào quá trình tái chế. Ngoài ra, công nghệ này có thể trở thành nền tảng cho việc tạo ra các cơ sở sản xuất mới trong khu vực.
Bản sao kỹ thuật số của thiết bị khai thác dầu khí Bắc Cực
Các nhà khoa học tại Đại học Bách khoa Nghiên cứu Quốc gia Perm của Nga đã phát triển một mô hình toán học giúp tính toán chính xác công suất của hệ thống sưởi ấm cho thiết bị dầu khí hoạt động ở vùng Cực Bắc. Mô hình này tính đến các điều kiện thời tiết và đặc điểm vận hành, giúp tránh cả hiện tượng đóng băng thiết bị và quá nhiệt.
“Khách hàng cuối cùng là các công ty sản xuất dầu khí, nhưng mô hình tính toán này lại hướng đến các viện thiết kế và nhà máy sản xuất. Nó cho phép họ lựa chọn chính xác các đặc tính của hệ thống sưởi ấm cho các điều kiện vận hành cụ thể", Nikita Kostarev, Phó Giáo sư Khoa Thiết kế và Công nghệ Kỹ thuật Điện tại PNRPU, Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật, cho biết.
Theo các nhà khoa học, giải pháp này sẽ giúp giảm chi phí năng lượng cho việc sưởi ấm thiết bị, giảm nguy cơ tai nạn khai thác và kéo dài tuổi thọ của thiết bị hoạt động ở Bắc Cực.
Sinh khối sẽ được chuyển đổi thành các thành phần nhiên liệu lỏng
Đại học Kỹ thuật Quốc gia Tver đang nghiên cứu và phát triển các chất xúc tác mới, cho phép xử lý tài nguyên thực vật thành các chất dùng để sản xuất nhiên liệu lỏng và polyme. Những vật liệu này có thể trở thành chất thay thế cho một số nguyên liệu thô hóa dầu và giúp quá trình chế biến sinh khối hiệu quả hơn.
Trong quá trình thực hiện dự án, các chất xúc tác lưỡng chức đã được phát triển, kết hợp các trung tâm hoạt tính axit-bazơ và kim loại. Chúng cho phép xử lý polysaccharid thực vật thành các hợp chất là tiền chất của nhiều loại hydrocarbon, thành phần của nhiên liệu lỏng.
Theo các nhà khoa học, chất xúc tác mới sẽ cho phép thực hiện nhiều quá trình hóa học cùng một lúc trong một thiết bị duy nhất. Điều này sẽ giảm số bước sản xuất, giảm chi phí và tăng năng suất sản phẩm hữu ích.
Các loại nhiên liệu thay thế sẽ được cải thiện hiệu quả hơn
Đại học Bách khoa Tomsk cũng đang phát triển một công nghệ nhằm cải thiện hiệu quả đốt cháy nhiên liệu thay thế. Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu cách các giọt hỗn hợp này hoạt động ở nhiệt độ cao để đạt được sự đốt cháy hoàn toàn và hiệu quả hơn trong buồng đốt.
Dự án này nhằm mục đích cải thiện hiệu quả của quá trình đốt cháy các loại nhiên liệu lỏng không được thiết kế đặc biệt.
Hiện nay, các nhà khoa học đã lựa chọn được một số hỗn hợp nhũ tương nước-nhiên liệu có khả năng duy trì các đặc tính của chúng ngay cả ở nhiệt độ dưới 0 độ C. Giai đoạn tiếp theo sẽ là thử nghiệm tại các nhà máy điện thí điểm, nơi các chuyên gia sẽ đánh giá xem các hỗn hợp mới này có thể cải thiện hiệu quả hoạt động của động cơ và thiết bị điện đến mức nào.
Theo Izvestia
Thùy Anh
