Исследователи создали экологичное вещество на основе касторового масла и олеиновой кислоты, которое помогает превращать метан в кристаллы. В этих кристаллах молекулы газа «заперты» внутри водяных ячеек. Такой метод хранения лучше синтетических аналогов: кристаллы остаются стабильными до 15 дней при минусовой температуре.

Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в Journal of Colloid and Interface Science.

Метан — это топливо, которое используют в быту и промышленности. Но его сложно хранить: он легко воспламеняется и быстро испаряется. Обычно газ сжижают или сжимают под давлением, но это дорого и небезопасно. Альтернатива — гидраты метана, твердые кристаллы, где газ связан с водой. В одном кубометре такого вещества помещается до 180 кубометров метана.

Проблема в том, что гидраты образуются медленно и легко разрушаются.

Ученые из Казани, Ирана и Китая разработали биосурфактант — добавку, которая ускоряет образование гидратов. В отличие от токсичных синтетических веществ, этот состав безопасен. Он сделан из доступных компонентов: касторового масла и олеиновой кислоты.

Исследователи выяснили, что:

• С новым веществом 95% воды превращается в гидрат (против 92% у синтетического аналога).
• В один литр гидрата входит до 162 литров метана — на 3% больше, чем раньше.
• Кристаллы плотнее и не теряют газ даже после двух недель при –5°C.

Секрет в особой молекуле с гидроксильной группой — она лучше связывает воду и газ. Добавка работает даже в морской воде и выдерживает нагрев до 90°C.

Хранение метана в виде гидратов снижает риск утечек, — говорит руководитель исследования Абдолреза Фархадиан.

Это важно для защиты климата, ведь метан — сильный парниковый газ. Наша разработка сделает технологии хранения безопаснее и эффективнее.

Это исследование решает две ключевые проблемы: экологию и экономику.

• Безопасность. Метан опасен при утечках, а в форме гидратов он стабильнее.
• Экологичность. Биосурфактант нетоксичен, в отличие от синтетических аналогов.
• Эффективность. Гидраты хранят больше газа при меньшем давлении, чем сжиженный метан.
• Универсальность. Можно использовать морскую воду — не нужно опреснение.

Если технологию внедрят, это удешевит транспортировку газа и снизит углеродный след.

Ранее ученые заявили, что хранение углерода в строительных материалах поможет спасти планету.