Gazprom hợp tác chặt chẽ với Viện Hàn lâm Khoa học Nga

Cấu trúc phân tử của màng graphene

Theo ông Grachev, các nhà khoa học Nga đã giới thiệu với Gazprom một số ý tưởng sáng tạo, nhiều sáng chế mới mà không có sự tương đồng nào trên thế giới. Một trong số đó là sử dụng chất hấp thụ để lưu giữ khí tự nhiên.

Được biết, công nghệ này đang được phát triển bởi Viện Hóa lý và Hóa điện Frumkin của Viện Hàn lâm Khoa học Nga. Các nhà khoa học cho biết, đây là công nghệ lưu giữ khí tự nhiên trong chất hấp thụ là graphene nano. Trước đây, chất hấp thụ này đã được sử dụng để làm sạch khí.

Về cơ bản, lưu trữ khí tự nhiên trong chất hấp thụ có liên quan đến các dự án nhiên liệu khí. Ví dụ, khí mêtan có thể được hấp phụ (khác với hấp thụ) bằng sợi than hoạt tính trong phạm vi nhiệt độ từ -40 đến +40°C và áp suất 5 MPa (megapascal) trong xi lanh sẽ cung cấp một chất hấp thụ làm giảm áp suất vận hành và tăng mật độ vật chất với số lượng lớn hơn nhiều so với việc lưu trữ bằng hệ thống nén khí truyền thống.

Cùng với các chất được hấp thụ, chất hấp thụ tạo thành dung dịch rắn hoặc lỏng.

Graphene nano là vật liệu hấp thụ 1 chiều duy nhất. Đó chính là màng than chì cực mỏng, có độ dày chỉ 10 nanomet, tương đương đường kính của 1 phân tử.

Nhưng sức bền của Graphene là 1 megapascal, nghĩa là gấp 300 lần so với thép hợp kim.

Graphene được coi là chất liệu của tương lai, là một vật liệu đầy hứa hẹn cho công nghệ điện tử nano và công nghệ năng lượng hydro.

Graphene có độ dẫn nhiệt tuyệt vời, sức bền vượt trội và tính dẫn điện tối đa trong số tất cả các loại vật liệu mà nhân loại đã biết đến.

Tính linh hoạt điện tử trong cấu trúc graphene cao hơn gấp 100 lần so với silicon, hiện là vật liệu cơ bản của gần như toàn bộ thiết bị điện tử trên thế giới.

Ngoài ra, graphene nano còn có một thuộc tính hoàn toàn độc đáo - nó có thể hoạt động như một chất hấp thụ tuyệt vời.

Graphene nano được các nhà nghiên cứu từ Đại học Manchester, A. Geim và K. Novoselov phát hiện lần đầu tiên từ năm 2004 và được coi là vật liệu bền nhất trên thế giới.

Từ tháng 2/2016, các nhà khoa học đã phát hiện thêm một khả năng tuyệt vời của graphene khi dùng nó để kiểm tra tương tác hóa học ở cấp độ phân tử.

Trở lại với công nghệ lưu giữ khí. Sử dụng chất hấp thụ graphene, các công ty dầu khí sẽ có thể tạo ra các cơ sở lưu trữ khí ở bất cứ nơi nào cần thiết.

Hiện nay, công nghệ lưu giữ khí tự nhiên phổ biến nhất là trữ trong các bể ngầm dưới đất. Tuy nhiên, công nghệ này có một nhược điểm cố hữu là khối lượng khí lưu trữ bị hạn chế bởi dung tích bể ngầm chỉ có hạn.

Việc sử dụng chất hấp thụ sẽ cho phép trữ 300 m3 khí trong 1 m3 chất hấp thụ.

Như vậy, nếu sử dụng công nghệ hấp thụ thay cho công nghệ bể ngầm, các công ty sẽ có thể lưu trữ một lượng khí rất lớn trong một không gian nhỏ.

Công nghệ lưu trữ khí bằng chất hấp thụ đã được sử dụng ở một số nước châu Âu. Tuy nhiên, nhược điểm của công nghệ được áp dụng ở châu Âu là quá tốn kém, vì chất hấp thụ được sử dụng phần lớn là hợp chất kim loại – hữu cơ.

Bá Thủy

RT