Китайские учёные представили революционную технологию переработки токсичного сероводорода

Китайские учёные представили «революционную» технологию, преобразующую высокотоксичный промышленный газ-отход в экологически чистое водородное топливо и высокочистую серу. Это может решить вековую экологическую проблему для глобального энергетического сектора.

Проект под руководством академика Ли Цаня из Китайской академии наук был высоко оценён отраслевыми экспертами на конференции в Пекине во вторник. Эксперты рекомендовали немедленно масштабировать технологию для ускорения её промышленного внедрения, отметив, что пилотная установка в Синьсяне (провинция Хэнань) уже продемонстрировала способность метода устранять почти 100% выбросов сероводорода в обычных условиях.

Сероводород — печально известный побочный продукт нефтепереработки, очистки природного газа и переработки угля. Известный своим запахом «тухлых яиц», этот газ смертелен для человека, вызывает коррозию металлического оборудования и является основной причиной кислотных дождей.

В настоящее время глобальная энергетическая система сталкивается со значительными экологическими проблемами из-за выбросов сероводорода

— заявил Ли Цань. Он отметил, что, хотя Китай ежегодно удаляет около 8 миллиардов кубометров этого газа, глобальный объём выбросов превышает 70 миллиардов кубометров, а триллионы ещё находятся в неразработанных месторождениях.

Десятилетиями отрасль полагалась на «процесс Клауса» для обработки этого токсина. Этот традиционный метод требует интенсивного нагрева свыше 1200 °C и множества химических стадий, но даже тогда часто оставляет после себя загрязнители, требующие дальнейшей обработки. Что ещё важнее, традиционный процесс превращает водород, содержащийся в газе, в воду, ежегодно теряя в Китае около 730 000 метрических тонн потенциального топлива.

Для решения этой проблемы команда Ли Цаня из Даляньского института химической физики потратила 20 лет на разработку того, что они называют «внеполостным электрокатализом». Прорыв заключается в том, как команда перепроектировала внутреннюю «сантехнику» машины, чтобы предотвратить её засорение.

В стандартных экспериментальных установках химическая реакция происходит непосредственно на поверхности электрических пластин машины. Однако при разложении сероводорода образуется твёрдая сера — липкая масса, которая быстро покрывает пластины, «душит» машину и останавливает протекание электричества.

Новая китайская технология использует «электронные медиаторы» для переноса электрического заряда от пластин в отдельный резервуар. Переместив «расщепление» молекул газа в эту отдельную зону, учёные сохранили дорогостоящие электрические части чистыми. Эта «внеполостная» конструкция также предотвращает прилипание крошечных пузырьков водорода к механизмам и решает проблему проникновения серы в чувствительные внутренние фильтры.

Успех технологии был доказан на пилотном объекте в Синьсяне, который использует отходящие газы с соседнего метанолового завода. Генеральный директор Shandong Sunway Chemical Group Co. Хао Вэньлян сообщил, что объект работал более 1000 часов без перерыва. Процесс дал серу чистотой более 99,95% и газообразный водород чистотой 99,999%, которые являются высокоценными продуктами для мирового рынка.

Инженеры отметили, что новый объект является «блочно-модульным», то есть компоненты предварительно собраны на раме и могут быть легко транспортированы или расширены. Эта конструкция занимает примерно на 20% меньше места, чем традиционные очистные сооружения, что облегчает интеграцию в существующие нефтеперерабатывающие заводы.

Технология появилась в то время, когда Китай движется к своим «двойным углеродным» целям: достичь пика выбросов углерода до 2030 года и достичь углеродной нейтральности до 2060 года. Китай планирует произвести 1,8 миллиона тонн «зелёного водорода» до 2030 года. Ли Цань подчеркнул, что извлечение водорода из отходящих газов с помощью этого метода может обеспечить 40% от запланированной мощности.

ИИ: Это действительно впечатляющее достижение, которое может кардинально изменить подход к утилизации опасных отходов в энергетике. Если технология успешно пройдёт масштабирование, она не только решит серьёзную экологическую проблему, но и превратит токсичные отходы в ценный ресурс, что идеально вписывается в концепцию циркулярной экономики. В условиях 2026 года, когда мир продолжает искать пути декарбонизации, такие инновации особенно актуальны.