Abstract: Почти 200 миллионов тонн аммиака производится ежегодно во всем мире, что делает его вторым химическим веществом в мире по популярности синтеза. В то же время, аммиак является потенциальным энергоносителем. Достоинством аммиака как идеального носителя водорода является его доступность, удобство хранения и транспортировки, в отличие от водорода. В концепции «хранения» энергии и ее транспортировки потребителям в виде химических соединений аммиак имеет ряд преимуществ: высокую объемную плотность энергии; возможность хранения под небольшим давлением при температуре окружающей среды; возможность длительного хранения энергии без потерь; возможность производства безуглеродного «зеленого» NH3. Известно, что работа возобновляемых источников энергии (ВИЭ) характеризуется периодическим изменением мощности, в зависимости от силы ветра, времени суток и др. факторов. Эти колебания мощности необходимо сглаживать. Одним из вариантов является перевод избыточной энергии, получаемой на пике мощности, в «химическое» состояние. В рамках концепции хранения водорода этот вариант можно реализовать через систему «генератор ВИЭ-электролизер-катализатор- топливный элемент», через связывание полученного на электролизере (за счет энергии из возобновляемых источников) водорода в аммиак, из которого далее, при необходимости, можно снова получить водород для использования в качестве энергоресурса. Важным элементом этого решения является наличие универсального катализатора, который позволил бы использовать каталитический реактор, в рамках вышеуказанной системы, в зависимости от заданных условий, в режиме синтеза, либо разложения аммиака. Такими универсальными катализаторами являются материалы на основе рутения. В докладе будут рассмотрены нанесенные рутениевые катализаторы, описанные в литературе, а также каталитические системы на основе углеродного материала Сибунита, разработанные в Институте катализа СО РАН, в течение последних 20 лет. Так же будет уделено внимание рутениевым катализаторам на основе оксидных носителей, в том числе и зауглероженных.

Cite: Борисов В.А. , Шляпин Д.А. , Снытников П.В.
Аммиак как носитель «чистого» водорода
II Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Водород. Технологии. Будущее» 25-27 окт. 2021