SELF-ASSEMBLY AND STRUCTURED SYSTEMS IN NETWORKS (Q3146877)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q3146877 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | SELF-ASSEMBLY AND STRUCTURED SYSTEMS IN NETWORKS |
Project Q3146877 in Spain |
Statements
43,864.92 Euro
0 references
54,450.0 Euro
0 references
80.56 percent
0 references
1 January 2018
0 references
30 September 2021
0 references
UNIVERSIDAD DE HUELVA
0 references
LOS CLATRATOS DE GAS SON SOLIDOS CRISTALINOS NO ESTEQUIOMETRICOS DE APARIENCIA SIMILAR AL HIELO QUE ALBERGAN EN SU INTERIOR MOLECULAS DE GASES DE PEQUEÑO TAMAÑO, COMO METANO (CH4), O DIOXIDO DE CARBONO (CO2), Y QUE SE FORMAN BAJO CONDICIONES EXTREMAS DE PRESION Y TEMPERATURA. CUANDO LAS MOLECULAS QUE FORMAN LA ESTRUCTURA CRISTALINA SON MOLECULAS DE AGUA, VIA ENLACES DE HIDROGENO, LOS CLATRATOS SE SUELEN DENOMINAR SIMPLEMENTE HIDRATOS. AUNQUE EL INTERES INDUSTRIAL INICIAL EN LOS HIDRATOS SE DEBIO A LOS TAPONAMIENTOS PROVOCADOS EN TUBERIAS DE TRANSPORTE DE PETROLEO Y GAS NATURAL EN LA DECADA DE 1930. EN 1960, EL DESCUBRIMIENTO DE ENORMES CANTIDADES DE HIDRATOS DE GAS EN SEDIMENTOS OCEANICOS, TRANSFORMO RADICALMENTE ESTA PERSPECTIVA. HOY EN DIA, SU INTERES ES CRUCIAL DESDE EL PUNTO DE VISTA ECONOMICO Y MEDIOAMBIENTAL, DESTACANDO PRINCIPALMENTE LA CAPTURA DE CO2 Y LA RECUPERACION DE GAS NATURAL DE RESERVAS NO CONVENCIONALES EN FORMA DE HIDRATOS DE METANO. LA CAPTURA DE CO2 CRISTALIZADO EN HIDRATOS CONSTITUYE UNA RUPTURA TECNOLOGICA ACTUALMENTE BAJO ESTUDIO, FRENTE A PROCEDIMIENTOS CLASICOS COMO LA ABSORCION REACTIVA CON AMINAS Y LA ADSORCION SELECTIVA EN MATERIALES POROSOS. POR OTRO LADO, ESTIMACIONES RECIENTES INDICAN QUE LA CANTIDAD DE CH4 ALMACENADA EN HIDRATOS DUPLICA LA CANTIDAD TOTAL DE GAS EN RESERVAS CONVENCIONALES. ADEMAS, YA QUE LOS HIDRATOS DE CO2 SON MAS ESTABLES QUE LOS DE CH4, EL SECUESTRO DEL PRIMERO EN HIDRATOS ASOCIADOS A LA RECUPERACION DE METANO ESTA SIENDO INVESTIGADO. EL EQUILIBRIO DE FASES, PROPIEDADES INTERFACIALES Y ESTRUCTURA DE LOS HIDRATOS SE VE ALTERADO PROFUNDAMENTE POR LA PRESENCIA DE ADITIVOS. POR EJEMPLO, LOS HIDRATOS DE TETRAHIDROFURANO (THF) PUEDEN LLEGAR A FORMARSE INCLUSO A PRESION ATMOSFERICA. LA VIABILIDAD ECONOMICA DE LA EXPLOTACION DE UN YACIMIENTO DE HIDRATOS, DEPENDE, FUNDAMENTALMENTE DE LAS CONDICIONES DE PRESION Y TEMPERATURA A LAS CUALES ESE HIDRATO SE FORMA, DE AHI EL INTERES DE SU ESTUDIO PARA LA INDUSTRIA QUIMICA Y DEL PETROLEO. EN PARTICULAR, TOTAL S.A., EL PARTNER INDUSTRIAL DEL LABORATORIO DE FLUIDOS COMPLEJOS (LFC-R) DE LA UNIVERSIDAD DE PAU FORMANDO LA UNIDAD MIXTA DE INVESTIGACION UMR-5150, CON EL QUE EL GRUPO DE INVESTIGACION COLABORA DESDE 2010, VA A PARTICIPAR ACTIVAMENTE EN EL DESARROLLO DE ESTE PROYECTO REALIZANDO MEDICIONES EXPERIMENTALES COMPARANDO LAS PREDICCIONES TEORICAS OBTENIDAS. EN ESTE PROYECTO SE PRETENDE ESTUDIAR EL EQUILIBRIO DE FASE, LAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES E INTERFACIALES DE GASES NATURALES, ADITIVOS, SUS MEZCLAS, ASI COMO LOS HIDRATOS MIXTOS DE CH4 Y CO2 Y LAS MODIFICACIONES SUFRIDAS AL ESTAR EN CONTACTO CON ADITIVOS TERMODINAMICOS (THF Y 1,3-DIOXOLANO) Y CINETICOS (SDS) PARA CONOCER CUALES SON LAS CONDICIONES IDONEAS DE EXPLOTACION DE LOS HIDRATOS DE GAS (CH4) Y SU CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE GASES DE ELEVADO EFECTO INVERNADERO. DESDE UN PUNTO DE VISTA FUNDAMENTAL, RESULTA ESENCIAL CONOCER LOS MECANISMOS MICROSCOPICOS QUE CONTROLAN EL COMPORTAMIENTO DE ESTOS SISTEMAS DOMINADO POR LA FORMACION DE UNA ESTRUCTURA CRISTALINA COMPLEJA. PARA TODO ELLO, SE EMPLEARAN DE FORMA COMBINADA DIFERENTES TECNICAS TEORICAS Y DE SIMULACION MOLECULAR, INCLUYENDO MONTE CARLO Y DINAMICA MOLECULAR, BASADAS EN LA MECANICA ESTADISTICA, Y FORMALISMOS AVANZADOS COMO SAFT Y LA TEORIA DE VAN DER WAALS PLATTEEUW, PARA DETERMINAR EL EQUILIBRIO DE FASES, Y FORMALISMOS PARA DESCRIBIR LAS PROPIEDADES INTERFACIALES, COMO TEORIA FUNCIONAL DE LA DENSIDAD (DFT) Y TEORIA DEL GRADIENTE (SGT). (Spanish)
0 references
GAS CLATHRATES ARE NONSTOICHIOMETRIC CRYSTALLINE SOLIDS, SIMILAR TO ICE WITH SMALL GAS MOLECULES ENCAGED INSIDE THE NETWORK OF WATER, LIKE METHANE OR CARBON DIOXIDE, FORMED AT EXTREME CONDITIONS OF PRESSURE AND TEMPERATURE. WHEN MOLECULES FORMING THE SOLID NETWORK ARE WATER MOLECULES, VIA HYDROGEN BONDING, CLATHRATES ARE SIMPLY NAMED HYDRATES. THE INITIAL INTEREST OF HYDRATES WAS DUE TO ITS FORMATION (AND BLOCKING) IN GAS AND OIL PIPELINES IN 1930S. IN 1960, LARGE AMOUNTS OF GAS HYDRATES WERE DISCOVERED IN OCEAN SEABEDS, CHANGING DRAMATICALLY THE INITIAL PERSPECTIVE. NOWADAYS, HYDRATES ARE ESSENTIAL FROM BOTH ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL POINT OF VIEWS, SINCE ARE IDEAL CANDIDATES FOR CAPTURE OF CO2 AND NATURAL GAS RECOVERY FROM METHANE HYDRATES. THE CAPTURE VIA CRYSTALLIZATION OF CO2 IN HYDRATES CONSTITUTES A TECHNOLOGICAL BREAKTHROUGH UNDER INVESTIGATION AS ALTERNATIVE TO CLASSICAL METHODS, SUCH AS REACTIVE ABSORPTION WITH AMINES AND SELECTIVE ADSORPTION IN POROUS MATERIALS. ON THE OTHER HAND, RECENT ESTIMATIONS INDICATE THAT THE AMOUNT OF CH4 IN HYDRATES IS TWICE THE TOTAL AMOUNT IN CONVENTIONAL RESERVOIRS. SINCE CO2 HYDRATES ARE MORE STABLE THAN THOSE OF CH4, SEQUESTRATION OF CO2 ASSOCIATED TO CH4 RECOVERY IS CURRENTLY UNDER INVESTIGATION. PHASE EQUILIBRIA, INTERFACIAL PROPERTIES, AND STRUCTURE OF HYDRATES ARE DEEPLY AFFECTED BY THE PRESENCE OF ADDITIVES. AS AN EXAMPLE, TETRAHYDROFURAN (THF) HYDRATES CAN BE FORMED AT AMBIENT CONDITIONS OF PRESSURES. ECONOMIC VIABILITY OF HYDRATES DEPENDS, AMONG OTHER FACTORS, ON THE TEMPERATURE AND PRESSURE CONDITIONS AT WHICH HYDRATES ARE FORMED. CONSEQUENTLY, PETROCHEMICAL AND CHEMICAL INDUSTRY ARE VERY INTERESTING IN UNDERSTANDING THESE COMPLEX SYSTEMS. IN PARTICULAR, TOTAL SA, THE INDUSTRIAL PARTNER OF THE LABORATORY OF COMPLEX FLUIDS AND RESERVOIRS (RESEARCH MIXED UNIT UMR-5150 FORMED BY THE UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE L¿ADOUR, CNRS AND TOTAL SA), A RESEARCH GROUP THAT COLLABORATES WITH OUR GROUP SINCE 2010, IS GOING TO PARTICIPATE ACTIVELY IN THIS PROJECT CARRYING OUT EXPERIMENTS TO COMPARE WITH THEORETICAL PREDICTIONS. IN THIS PROPOSAL WE WILL STUDY PHASE EQUILIBRIA, STRUCTURAL AND INTERFACIAL PROPERTIES OF NATURAL GASES, ADDITIVES, THEIR MIXTURES, AND THE HYDRATES WITH AND WITHOUT THERMODYNAMIC AND KINETIC HYDRATE PROMOTERS (THF AND 1,3-DIOXOLANE AND SODIUM DODECYL SULFATE, SDS) TO KNOW THE OPTIMAL CONDITIONS FOR CH4 RECOVERY AND CO2 CAPTURE. FROM A FUNDAMENTAL POINT OF VIEW, IT IS ESSENTIAL TO KNOW THE MICROSCOPIC MECHANISMS THAT CONTROL THE BEHAVIOUR OF THESE SYSTEMS DENOMINATED BY A COMPLEX NETWORKING FORMATION. TO THIS END, WE WILL COMBINE SEVERAL THEORETICAL AND SIMULATION TECHNIQUES, INCLUDING MONTE CARLO AND MOLECULAR DYNAMICS, AS WELL AS FORMALISMS BASED ON STATISTICAL MECHANICS, SUCH AS SAFT AND THE VAN DER WAALS AND PLATTEEUW THEORY, TO DETERMINE THE PHASE EQUILIBRIA, AND OTHER APPROACHES TO PREDICT INTERFACIAL PROPERTIES, SUCH AS DENSITY FUNCTIONAL THEORY AND SQUARE-GRADIENT THEORY. (English)
0.3356995713973463
0 references
LES CLATRATES GÉNÉRALES SONT DES SOLIDES CRISTALLINS NON STOICHIOMÉTRIQUES D’APPARENCE SIMILAIRE À LA GLACE QUI ABRITENT DE PETITES MOLÉCULES DE GAZ, COMME LE MÉTHANE (CH4) OU LE DIOXYDE DE CARBONE (CO2) ET QUI SE FORMENT DANS DES CONDITIONS DE PRESSION ET DE TEMPÉRATURE EXTRÊMES. LORSQUE LES MOLÉCULES QUI FORMENT LA STRUCTURE CRISTALLINE SONT DES MOLÉCULES D’EAU, PAR L’INTERMÉDIAIRE DE LIAISONS HYDROGÈNE, LES CLATRATES SONT GÉNÉRALEMENT SIMPLEMENT APPELÉS HYDRATES. BIEN QUE L’INTÉRÊT INDUSTRIEL INITIAL POUR LES HYDRATES SOIT DÛ AUX TAMPONS CAUSÉS PAR LES TUYAUX DE TRANSPORT DE PÉTROLE ET DE GAZ NATUREL DANS LA DÉCENNIE 1930. EN 1960, LA DÉCOUVERTE D’ÉNORMES QUANTITÉS D’HYDRATES DE GAZ EN SÉDIMENTS OCÉANIQUES A RADICALEMENT TRANSFORMÉ CETTE PERSPECTIVE. AUJOURD’HUI, LEUR INTÉRÊT EST CRUCIAL DU POINT DE VUE ÉCONOMIQUE ET ENVIRONNEMENTAL, METTANT PRINCIPALEMENT EN ÉVIDENCE LE CAPTAGE DU CO2 ET LA RÉCUPÉRATION DU GAZ NATUREL PROVENANT DE RÉSERVES NON CONVENTIONNELLES SOUS FORME D’HYDRATES DE MÉTHANE. LE CAPTAGE DU CO2 CRISTALLISÉ DANS LES HYDRATES CONSTITUE UNE RUPTURE TECHNOLOGIQUE ACTUELLEMENT À L’ÉTUDE, PAR OPPOSITION AUX PROCÉDURES CLASSIQUES TELLES QUE L’ABSORPTION RÉACTIVE AVEC LES AMINES ET L’ADSORPTION SÉLECTIVE DANS LES MATÉRIAUX POREUX. D’AUTRE PART, DES ESTIMATIONS RÉCENTES INDIQUENT QUE LA QUANTITÉ DE CH4 STOCKÉE DANS LES HYDRATES DOUBLE LA QUANTITÉ TOTALE DE GAZ DANS LES RÉSERVES CONVENTIONNELLES. EN OUTRE, ÉTANT DONNÉ QUE LES HYDRATES DE CO2 SONT PLUS STABLES QUE CEUX DU CH4, LA SÉQUESTRATION DE L’ANCIEN DANS LES HYDRATES ASSOCIÉS À LA RÉCUPÉRATION DU MÉTHANE EST ÉTUDIÉE. L’ÉQUILIBRE DES PHASES, DES PROPRIÉTÉS INTERFACIALES ET DE LA STRUCTURE DES HYDRATES EST PROFONDÉMENT MODIFIÉ PAR LA PRÉSENCE D’ADDITIFS. PAR EXEMPLE, LES HYDRATES DE TÉTRAHYDROFURANNE (THF) PEUVENT MÊME SE FORMER À LA PRESSION ATMOSPHÉRIQUE. LA VIABILITÉ ÉCONOMIQUE DE L’EXPLOITATION D’UN GISEMENT D’HYDRATES DÉPEND PRINCIPALEMENT DES CONDITIONS DE PRESSION ET DE TEMPÉRATURE DANS LESQUELLES CET HYDRATE SE FORME, D’OÙ L’INTÉRÊT DE SON ÉTUDE POUR L’INDUSTRIE CHIMIQUE ET PÉTROLIÈRE. EN PARTICULIER, TOTAL S.A., PARTENAIRE INDUSTRIEL DU LABORATOIRE COMPLEXE DE FLUIDES (LFC-R) DE L’UNIVERSITÉ DE PAU, FORMANT L’UNITÉ MIXTE DE RECHERCHE UMR-5150, AVEC LAQUELLE LE GROUPE DE RECHERCHE COLLABORE DEPUIS 2010, PARTICIPERA ACTIVEMENT AU DÉVELOPPEMENT DE CE PROJET EN EFFECTUANT DES MESURES EXPÉRIMENTALES COMPARANT LES PRÉDICTIONS THÉORIQUES OBTENUES. CE PROJET VISE À ÉTUDIER L’ÉQUILIBRE DE PHASE, LES PROPRIÉTÉS STRUCTURELLES ET INTERFACIALES DES GAZ NATURELS, DES ADDITIFS, DE LEURS MÉLANGES, AINSI QUE LES HYDRATES MIXTES DE CH4 ET DE CO2, AINSI QUE LES MODIFICATIONS SUBIES PAR LE CONTACT AVEC LES ADDITIFS TERMODINAMICOS (THF ET 1,3-DIOXOLAN) ET CINETICOS (SDS) AFIN DE CONNAÎTRE LES CONDITIONS IDÉALES POUR L’EXPLOITATION DES HYDRATES DE GAZ (CH4) ET LEUR CAPACITÉ DE STOCKAGE DES GAZ À EFFET DE SERRE ÉLEVÉS. D’UN POINT DE VUE FONDAMENTAL, IL EST ESSENTIEL DE CONNAÎTRE LES MÉCANISMES MICROSCOPIQUES QUI CONTRÔLENT LE COMPORTEMENT DE CES SYSTÈMES DOMINÉS PAR LA FORMATION D’UNE STRUCTURE CRISTALLINE COMPLEXE. POUR TOUT CELA, DIFFÉRENTES TECHNIQUES DE SIMULATION THÉORIQUE ET MOLÉCULAIRE, Y COMPRIS MONTE CARLO ET LA DYNAMIQUE MOLÉCULAIRE, BASÉES SUR LA MÉCANIQUE STADISTE, ET DES FORMALISMES AVANCÉS TELS QUE LA THÉORIE SAFT ET VAN DER WAALS PLATTEEUW, SERONT UTILISÉES EN COMBINAISON POUR DÉTERMINER L’ÉQUILIBRE DE PHASE, ET DES FORMALISMES POUR DÉCRIRE LES PROPRIÉTÉS INTERFACIALES, TELLES QUE LA THÉORIE DE LA DENSITÉ FONCTIONNELLE (DFT) ET LA THÉORIE DES GRADIENTS (SGT). (French)
2 December 2021
0 references
GAS CLATRATES SIND NICHTSTOICHIOMETRISCHE KRISTALLINE FESTSTOFFE ÄHNLICH WIE DAS EIS, DAS KLEINE GASMOLEKÜLE WIE METHAN (CH4), ODER KOHLENDIOXID (CO2) BEHERBERGT UND UNTER EXTREMEN DRUCK- UND TEMPERATURBEDINGUNGEN GEBILDET WIRD. WENN DIE MOLEKÜLE, DIE DIE KRISTALLINE STRUKTUR BILDEN, WASSERMOLEKÜLE SIND, ÜBER WASSERSTOFFBINDUNGEN, WERDEN CLATRATES IN DER REGEL EINFACH HYDRATE GENANNT. OBWOHL DAS ANFÄNGLICHE INDUSTRIELLE INTERESSE AN HYDRATEN AUF TAMPONADEN ZURÜCKZUFÜHREN WAR, DIE DURCH ÖL- UND ERDGASTRANSPORTROHRE IM JAHRZEHNT 1930 VERURSACHT WURDEN. 1960 VERWANDELTE DIE ENTDECKUNG RIESIGER MENGEN AN GASHYDRATEN IN OZEANISCHE SEDIMENTE DIESE PERSPEKTIVE RADIKAL. HEUTE IST IHR INTERESSE AUS WIRTSCHAFTLICHER UND ÖKOLOGISCHER SICHT VON ENTSCHEIDENDER BEDEUTUNG, WOBEI VOR ALLEM DIE ABSCHEIDUNG VON CO2 UND DIE RÜCKGEWINNUNG VON ERDGAS AUS UNKONVENTIONELLEN RESERVEN IN FORM VON METHANHYDRATEN HERVORGEHOBEN WERDEN. DIE ABSCHEIDUNG VON KRISTALLISIERTEM CO2 IN HYDRATEN STELLT EINEN TECHNOLOGISCHEN BRUCH DAR, DER DERZEIT UNTERSUCHT WIRD, IM GEGENSATZ ZU KLASSISCHEN VERFAHREN WIE REAKTIVE ABSORPTION MIT AMINEN UND SELEKTIVE ADSORPTION IN PORÖSEN MATERIALIEN. AUF DER ANDEREN SEITE DEUTEN JÜNGSTE SCHÄTZUNGEN DARAUF HIN, DASS DIE IN HYDRATEN GESPEICHERTE MENGE CH4 DIE GESAMTMENGE AN GAS IN KONVENTIONELLEN RESERVEN VERDOPPELT. DA CO2-HYDRATE STABILER SIND ALS DIE VON CH4, WIRD DIE SEQUESTRIERUNG DER ERSTEREN IN HYDRATEN IM ZUSAMMENHANG MIT DER METHANRÜCKGEWINNUNG UNTERSUCHT. DAS GLEICHGEWICHT VON PHASEN, GRENZFLÄCHENEIGENSCHAFTEN UND STRUKTUR VON HYDRATEN WIRD DURCH DAS VORHANDENSEIN VON ADDITIVEN GRUNDLEGEND VERÄNDERT. ZUM BEISPIEL KÖNNEN SICH TETRAHYDROFURANHYDRATE (THF) SOGAR BEI ATMOSPHÄRISCHEM DRUCK BILDEN. DIE WIRTSCHAFTLICHE LEBENSFÄHIGKEIT DER GEWINNUNG EINER HYDRATLAGERSTÄTTE HÄNGT VOR ALLEM VON DEN DRUCK- UND TEMPERATURBEDINGUNGEN AB, BEI DENEN DIESES HYDRAT GEBILDET WIRD, UND SOMIT DAS INTERESSE SEINER STUDIE FÜR DIE CHEMISCHE UND DIE ÖLINDUSTRIE. INSBESONDERE WIRD TOTAL S.A., DER INDUSTRIEPARTNER DES KOMPLEXEN FLUIDLABORS (LFC-R) DER UNIVERSITÄT PAU, DIE DIE GEMISCHTE FORSCHUNGSEINHEIT UMR-5150 BILDET, MIT DER DIE FORSCHERGRUPPE SEIT 2010 ZUSAMMENARBEITET, AKTIV AN DER ENTWICKLUNG DIESES PROJEKTS MITWIRKEN, INDEM EXPERIMENTELLE MESSUNGEN DURCHGEFÜHRT WERDEN, DIE DIE THEORETISCHEN VORHERSAGEN VERGLEICHEN. ZIEL DIESES PROJEKTS IST ES, DIE PHASENBILANZ, DIE STRUKTURELLEN UND GRENZFLÄCHENEIGENSCHAFTEN VON NATURGASEN, ADDITIVEN, DEREN MISCHUNGEN SOWIE DIE MISCHHYDRATE VON CH4 UND CO2 SOWIE DIE VERÄNDERUNGEN ZU UNTERSUCHEN, DIE DURCH DEN KONTAKT MIT ADDITIVEN TERMODINAMICOS (THF UND 1,3-DIOXOLAN) UND CINETICOS (SDS) ENTSTEHEN, UM ZU WISSEN, WAS DIE IDEALEN BEDINGUNGEN FÜR DIE NUTZUNG VON GASHYDRATEN (CH4) UND DEREN SPEICHERKAPAZITÄT FÜR HOHE TREIBHAUSGASE SIND. AUS FUNDAMENTALER SICHT IST ES WICHTIG, DIE MIKROSKOPISCHEN MECHANISMEN ZU KENNEN, DIE DAS VERHALTEN DIESER SYSTEME KONTROLLIEREN, DIE VON DER BILDUNG EINER KOMPLEXEN KRISTALLINEN STRUKTUR DOMINIERT WERDEN. FÜR ALL DIES WERDEN VERSCHIEDENE THEORETISCHE UND MOLEKULARE SIMULATIONSTECHNIKEN, EINSCHLIESSLICH MONTE CARLO UND MOLEKULARE DYNAMIKEN, BASIEREND AUF STADISTISCHEN MECHANIKEN UND FORTGESCHRITTENEN FORMALISMEN WIE SAFT UND VAN DER WAALS PLATTEEUW-THEORIE, VERWENDET, UM PHASENGLEICHGEWICHT ZU BESTIMMEN, UND FORMALISMEN ZUR BESCHREIBUNG VON INTERFAZIALEN EIGENSCHAFTEN WIE DER FUNKTIONSDICHTETHEORIE (DFT) UND DER GRADIENTENTHEORIE (SGT). (German)
9 December 2021
0 references
GASCLATRATES ZIJN NIET-STOICHIOMETRISCHE KRISTALLIJNE VASTE STOFFEN DIE VERGELIJKBAAR ZIJN MET HET IJS DAT KLEINE GASMOLECULEN HUISVEST, ZOALS METHAAN (CH4), OF KOOLDIOXIDE (CO2), EN GEVORMD ONDER EXTREME DRUK- EN TEMPERATUUROMSTANDIGHEDEN. WANNEER DE MOLECULEN DIE DE KRISTALLIJNE STRUCTUUR VORMEN WATERMOLECULEN ZIJN, VIA WATERSTOFBANDEN, WORDEN CLATRATES GEWOONLIJK EENVOUDIG HYDRATEN GENOEMD. HOEWEL HET AANVANKELIJKE INDUSTRIËLE BELANG IN HYDRATEN TE WIJTEN WAS AAN TAMPONADES VEROORZAAKT DOOR OLIE- EN AARDGASTRANSPORTLEIDINGEN IN HET DECENNIUM VAN 1930. IN 1960 VERANDERDE DE ONTDEKKING VAN ENORME HOEVEELHEDEN GASHYDRATEN IN OCEANISCHE SEDIMENTEN DIT PERSPECTIEF RADICAAL. VANDAAG DE DAG IS HUN BELANG VANUIT ECONOMISCH EN MILIEUOOGPUNT VAN CRUCIAAL BELANG, WAARBIJ VOORAL AANDACHT WORDT BESTEED AAN DE AFVANG VAN CO2 EN DE TERUGWINNING VAN AARDGAS UIT ONCONVENTIONELE RESERVES IN DE VORM VAN METHAANHYDRAAT. HET OPVANGEN VAN GEKRISTALLISEERDE CO2 IN HYDRATEN VORMT EEN TECHNOLOGISCHE BREUK DIE MOMENTEEL WORDT BESTUDEERD, IN TEGENSTELLING TOT KLASSIEKE PROCEDURES ZOALS REACTIEVE ABSORPTIE MET AMINEN EN SELECTIEVE ADSORPTIE IN POREUZE MATERIALEN. ANDERZIJDS BLIJKT UIT RECENTE RAMINGEN DAT DE HOEVEELHEID CH4 DIE IN HYDRATEN IS OPGESLAGEN, DE TOTALE HOEVEELHEID GAS IN CONVENTIONELE RESERVES VERDUBBELT. BOVENDIEN WORDT, AANGEZIEN DE CO2-HYDRATEN STABIELER ZIJN DAN DIE VAN CH4, DE VASTLEGGING VAN DE EERSTGENOEMDE IN HYDRATEN IN VERBAND MET METHAANTERUGWINNING ONDERZOCHT. DE BALANS VAN FASEN, INTERFACIALE EIGENSCHAPPEN EN STRUCTUUR VAN HYDRATEN WORDT INGRIJPEND GEWIJZIGD DOOR DE AANWEZIGHEID VAN ADDITIEVEN. BIJVOORBEELD, TETRAHYDROFURAN HYDRATEN (THF) KUNNEN ZELFS VORMEN BIJ ATMOSFERISCHE DRUK. DE ECONOMISCHE LEVENSVATBAARHEID VAN DE EXPLOITATIE VAN EEN HYDRATERENDE AFZETTING HANGT VOORNAMELIJK AF VAN DE DRUK- EN TEMPERATUUROMSTANDIGHEDEN WAARIN DIT HYDRATEERT, VANDAAR HET BELANG VAN DE STUDIE VOOR DE CHEMISCHE EN OLIE-INDUSTRIE. IN HET BIJZONDER ZAL TOTAL S.A., DE INDUSTRIËLE PARTNER VAN HET COMPLEX FLUID LABORATORY (LFC-R) VAN DE UNIVERSITEIT VAN PAU, DE GEMENGDE ONDERZOEKSEENHEID UMR-5150 VORMEN, WAARMEE DE ONDERZOEKSGROEP SINDS 2010 SAMENWERKT, ACTIEF DEELNEMEN AAN DE ONTWIKKELING VAN DIT PROJECT DOOR EXPERIMENTELE METINGEN TE MAKEN WAARBIJ DE VERKREGEN THEORETISCHE VOORSPELLINGEN WORDEN VERGELEKEN. DIT PROJECT HEEFT TOT DOEL DE FASEBALANS, STRUCTURELE EN INTERFACIALE EIGENSCHAPPEN VAN AARDGAS, ADDITIEVEN EN MENGSELS DAARVAN TE BESTUDEREN, EVENALS DE GEMENGDE HYDRATEN VAN CH4 EN CO2 EN DE WIJZIGINGEN DIE WORDEN ONDERVONDEN DOOR IN CONTACT TE KOMEN MET ADDITIEVEN TERMODINAMICOS (THF EN 1,3-DIOXOLAN) EN CINETICOS (SDS) OM TE WETEN WAT DE IDEALE OMSTANDIGHEDEN ZIJN VOOR DE EXPLOITATIE VAN GASHYDRATEN (CH4) EN HUN OPSLAGCAPACITEIT VOOR HOGE BROEIKASGASSEN. VANUIT FUNDAMENTEEL OOGPUNT IS HET ESSENTIEEL OM DE MICROSCOPISCHE MECHANISMEN TE KENNEN DIE HET GEDRAG VAN DEZE SYSTEMEN BEHEERSEN, GEDOMINEERD DOOR DE VORMING VAN EEN COMPLEXE KRISTALLIJNE STRUCTUUR. VOOR DIT ALLES ZULLEN VERSCHILLENDE THEORETISCHE EN MOLECULAIRE SIMULATIETECHNIEKEN, WAARONDER MONTE CARLO EN MOLECULAIRE DYNAMIEK, GEBASEERD OP STADISTISCHE MECHANICA, EN GEAVANCEERDE FORMALISMEN ZOALS SAFT EN VAN DER WAALS PLATTEEUW THEORIE, IN COMBINATIE WORDEN GEBRUIKT OM FASE-EVENWICHT TE BEPALEN, EN FORMALISMEN OM INTERFACIALE EIGENSCHAPPEN TE BESCHRIJVEN, ZOALS FUNCTIONELE DICHTHEIDSTHEORIE (DFT) EN GRADIËNTTHEORIE (SGT). (Dutch)
17 December 2021
0 references
GAS CLATRATES SONO SOLIDI CRISTALLINI NON-STOCHIOMETRICI DI ASPETTO SIMILE AL GHIACCIO CHE OSPITA PICCOLE MOLECOLE DI GAS, COME IL METANO (CH4), O ANIDRIDE CARBONICA (CO2), E FORMATI IN CONDIZIONI ESTREME DI PRESSIONE E TEMPERATURA. QUANDO LE MOLECOLE CHE FORMANO LA STRUTTURA CRISTALLINA SONO MOLECOLE D'ACQUA, ATTRAVERSO LEGAMI DI IDROGENO, I CLATRATI SONO SOLITAMENTE CHIAMATI SEMPLICEMENTE IDRATI. ANCHE SE L'INTERESSE INDUSTRIALE INIZIALE PER GLI IDRATI ERA DOVUTO AI TAMPONATI CAUSATI DAI TUBI DI TRASPORTO DEL PETROLIO E DEL GAS NATURALE NEL DECENNIO DEL 1930. NEL 1960, LA SCOPERTA DI ENORMI QUANTITÀ DI GAS IDRATI IN SEDIMENTI OCEANICI TRASFORMÒ RADICALMENTE QUESTA PROSPETTIVA. OGGI, IL LORO INTERESSE È FONDAMENTALE DAL PUNTO DI VISTA ECONOMICO E AMBIENTALE, EVIDENZIANDO PRINCIPALMENTE LA CATTURA DI CO2 E IL RECUPERO DI GAS NATURALE DA RISERVE NON CONVENZIONALI SOTTO FORMA DI IDRATI DI METANO. LA CATTURA DI CO2 CRISTALLIZZATO NEGLI IDRATI COSTITUISCE UNA ROTTURA TECNOLOGICA ATTUALMENTE IN FASE DI STUDIO, A DIFFERENZA DI PROCEDURE CLASSICHE COME L'ASSORBIMENTO REATTIVO CON LE AMMINE E L'ADSORBIMENTO SELETTIVO NEI MATERIALI POROSI. D'ALTRO CANTO, STIME RECENTI INDICANO CHE LA QUANTITÀ DI CH4 IMMAGAZZINATA IN IDRATI RADDOPPIA LA QUANTITÀ TOTALE DI GAS NELLE RISERVE CONVENZIONALI. INOLTRE, POICHÉ GLI IDRATI DI CO2 SONO PIÙ STABILI DI QUELLI DEL CH4, SI STA STUDIANDO IL SEQUESTRO DEI PRIMI NEGLI IDRATI ASSOCIATI AL RECUPERO DI METANO. L'EQUILIBRIO DELLE FASI, DELLE PROPRIETÀ INTERFACCIALI E DELLA STRUTTURA DEGLI IDRATI È PROFONDAMENTE ALTERATO DALLA PRESENZA DI ADDITIVI. AD ESEMPIO, GLI IDRATI TETRAIDROFURANI (THF) POSSONO ANCHE FORMARSI A PRESSIONE ATMOSFERICA. LA REDDITIVITÀ ECONOMICA DELLO SFRUTTAMENTO DI UN GIACIMENTO DI IDRATO DIPENDE PRINCIPALMENTE DALLA PRESSIONE E DALLE CONDIZIONI DI TEMPERATURA IN CUI SI FORMA L'IDRATO, DA CUI DERIVA L'INTERESSE DEL SUO STUDIO PER L'INDUSTRIA CHIMICA E PETROLIFERA. IN PARTICOLARE, TOTAL S.A., PARTNER INDUSTRIALE DEL LABORATORIO DI FLUIDI COMPLESSI (LFC-R) DELL'UNIVERSITÀ DI PAU, FORMANDO L'UNITÀ DI RICERCA MISTA UMR-5150, CON LA QUALE IL GRUPPO DI RICERCA COLLABORA DAL 2010, PARTECIPERÀ ATTIVAMENTE ALLO SVILUPPO DI QUESTO PROGETTO EFFETTUANDO MISURAZIONI SPERIMENTALI CONFRONTANDO LE PREVISIONI TEORICHE OTTENUTE. QUESTO PROGETTO MIRA A STUDIARE L'EQUILIBRIO DI FASE, LE PROPRIETÀ STRUTTURALI E INTERFACCIALI DEI GAS NATURALI, DEGLI ADDITIVI, DELLE LORO MISCELE, NONCHÉ GLI IDRATI MISTI DI CH4 E CO2 E LE MODIFICHE SUBITE DAL CONTATTO CON GLI ADDITIVI TERMODINAMICOS (THF E 1,3-DIXOLAN) E CINETICOS (SDS) AL FINE DI CONOSCERE QUALI SONO LE CONDIZIONI IDEALI PER LO SFRUTTAMENTO DEGLI IDRATI GASSOSI (CH4) E LA LORO CAPACITÀ DI STOCCAGGIO PER I GAS AD ALTO EFFETTO SERRA. DA UN PUNTO DI VISTA FONDAMENTALE, È ESSENZIALE CONOSCERE I MECCANISMI MICROSCOPICI CHE CONTROLLANO IL COMPORTAMENTO DI QUESTI SISTEMI DOMINATI DALLA FORMAZIONE DI UNA COMPLESSA STRUTTURA CRISTALLINA. PER TUTTO QUESTO, DIVERSE TECNICHE DI SIMULAZIONE TEORICA E MOLECOLARE, TRA CUI MONTE CARLO E LA DINAMICA MOLECOLARE, BASATE SULLA MECCANICA STADISTICA, E FORMALISMI AVANZATI COME LA TEORIA DI SAFT E VAN DER WAALS PLATTEEUW, SARANNO UTILIZZATE IN COMBINAZIONE PER DETERMINARE L'EQUILIBRIO DI FASE, E FORMALISMI PER DESCRIVERE LE PROPRIETÀ INTERFACCIALI, COME LA TEORIA DELLA DENSITÀ FUNZIONALE (DFT) E LA TEORIA DEL GRADIENTE (SGT). (Italian)
16 January 2022
0 references
GAASIKLATRAADID ON MITTESTÖHHIOMEETRILISED KRISTALLILISED TAHKED AINED, MIS SARNANEVAD JÄÄLE VÄIKESTE GAASIMOLEKULIDEGA, MIS ASUVAD VEEVÕRGUS, NAGU METAAN VÕI SÜSINIKDIOKSIID, MIS ON MOODUSTUNUD ÄÄRMUSLIKES RÕHU- JA TEMPERATUURITINGIMUSTES. KUI TAHKE VÕRGU MOLEKULID ON VEE MOLEKULID, VESINIKU SIDUMISE KAUDU, NIMETATAKSE KLATRAADID LIHTSALT HÜDRAATIDEKS. HÜDRAATIDE ESIALGNE HUVI OLI TINGITUD SELLE MOODUSTUMISEST (JA BLOKEERIMISEST) GAASI- JA NAFTAJUHTMETES 1930. AASTAL. 1960. AASTAL AVASTATI OOKEANIPÕHJAS SUURI GAASIHÜDRAATIDE KOGUSEID, MIS MUUTIS OLULISELT ESIALGSET PERSPEKTIIVI. TÄNAPÄEVAL ON HÜDRAADID OLULISED NII MAJANDUSLIKUST KUI KA KESKKONNA SEISUKOHAST, SEST NEED SOBIVAD IDEAALSELT SÜSINIKDIOKSIIDI KOGUMISEKS JA MAAGAASI SAAMISEKS HÜDRAATIDEST. SÜSINIKDIOKSIIDI KOGUMINE HÜDRAATIDES KRISTALLISEERUMISE TEEL KUJUTAB ENDAST UURITAVAT TEHNOLOOGILIST LÄBIMURRET ALTERNATIIVINA KLASSIKALISTELE MEETODITELE, NAGU REAKTIIVNE IMENDUMINE AMIINIDEGA JA SELEKTIIVNE ADSORPTSIOON POORSETES MATERJALIDES. TEISEST KÜLJEST NÄITAVAD HILJUTISED HINNANGUD, ET CH4 KOGUS HÜDRAATIDES ON KAKS KORDA SUUREM KUI TAVAPÄRASTES RESERVUAARIDES. KUNA CO2 HÜDRAADID ON STABIILSEMAD KUI CH4 PUHUL, UURITAKSE PRAEGU CO2 SIDUMIST, MIS ON SEOTUD CH4-GA. LISANDITE OLEMASOLU MÕJUTAB TUGEVALT FAASI TASAKAALU, NÄO-VAHELISI OMADUSI JA HÜDRAATIDE STRUKTUURI. NÄITEKS VÕIB TETRAHÜDROFURAANI (THF) HÜDRAADID MOODUSTUDA ÜMBRITSEVATES TINGIMUSTES RÕHU ALL. HÜDRAATIDE MAJANDUSLIK ELUJÕULISUS SÕLTUB MUU HULGAS TEMPERATUURIST JA RÕHUTINGIMUSTEST, MILLE JUURES HÜDRAADID MOODUSTUVAD. SELLEST TULENEVALT ON NAFTAKEEMIA- JA KEEMIATÖÖSTUS NENDE KEERUKATE SÜSTEEMIDE MÕISTMISEL VÄGA HUVITAV. EELKÕIGE OSALEB KOGU SA, KOMPLEKSSETE VEDELIKE JA RESERVUAARIDE LABORI TÖÖSTUSPARTNER (TEADUSÜKSUS UMR-5150, MILLE MOODUSTAVAD UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE L’ADOUR, CNRS JA TOTAL SA), UURIMISRÜHM, MIS TEEB MEIE RÜHMAGA KOOSTÖÖD ALATES 2010. AASTAST, OSALEB AKTIIVSELT SELLES PROJEKTIS, MIS VIIB LÄBI KATSEID, ET VÕRRELDA NEID TEOREETILISTE PROGNOOSIDEGA. KÄESOLEVAS ETTEPANEKUS UURIME LOODUSLIKE GAASIDE, LISAAINETE, NENDE SEGUDE NING TERMODÜNAAMILISTE JA KINEETILISE HÜDRAADI PROMOOTORITEGA (THF JA 1,3-DIOKSOLAAN JA NAATRIUMDODETSÜÜLSULFAAT, SDS) TASAKAALUSTATUD TASAKAALU, STRUKTUURILISI JA OMAVAHEL SEOTUD OMADUSI, ET TEADA CH4 KOGUMISE JA CO2 KOGUMISE OPTIMAALSEID TINGIMUSI. PÕHIMÕTTELISEST VAATEPUNKTIST ON OLULINE TEADA MIKROSKOOPILISED MEHHANISMID, MIS KONTROLLIVAD NENDE SÜSTEEMIDE KÄITUMIST, MIDA ISELOOMUSTAB KEERULINE VÕRGUKOOSSEIS. SELLEKS ÜHENDAME MITU TEOREETILIST JA SIMULATSIOONITEHNIKAT, SEALHULGAS MONTE CARLO JA MOLEKULAARDÜNAAMIKA, SAMUTI FORMALISMID, MIS PÕHINEVAD STATISTILISEL MEHAANIKAL, NAGU SAFT JA VAN DER WAALS JA PLATTEEUW TEOORIA, ET MÄÄRATA FAASI TASAKAALU JA MUID LÄHENEMISVIISE NÄOVAHELISTE OMADUSTE PROGNOOSIMISEKS, NAGU TIHEDUSE FUNKTSIONAALNE TEOORIA JA RUUTGRADIENTIDE TEOORIA. (Estonian)
4 August 2022
0 references
DUJŲ KLATRATAI YRA NESTOCHIOMETRINĖS KRISTALINĖS KIETOSIOS MEDŽIAGOS, PANAŠIOS Į LEDĄ, KURIAME YRA MAŽOS DUJŲ MOLEKULĖS, SUKAUPTOS VANDENS TINKLE, PVZ., METANAS AR ANGLIES DIOKSIDAS, SUSIDARĘ EKSTREMALIOMIS SLĖGIO IR TEMPERATŪROS SĄLYGOMIS. KAI KIETĄJĮ TINKLĄ SUDARANČIOS MOLEKULĖS YRA VANDENS MOLEKULĖS, PER VANDENILIO KLIJAVIMĄ KLATRATAI YRA TIESIOG VADINAMI HIDRATAIS. PRADINIS HIDRATŲ SUSIDOMĖJIMAS BUVO SUSIJĘS SU JO SUSIDARYMU (IR BLOKAVIMU) DUJŲ IR NAFTOTIEKIUOSE 1930 M. 1960 M. VANDENYNO JŪROS DUGNE BUVO APTIKTA DAUG DUJŲ HIDRATŲ, O TAI DRAMATIŠKAI PAKEITĖ PRADINĘ PERSPEKTYVĄ. ŠIAIS LAIKAIS HIDRATAI YRA LABAI SVARBŪS TIEK EKONOMINIU, TIEK APLINKOS POŽIŪRIU, NES YRA IDEALŪS CO2 SURINKIMO IR GAMTINIŲ DUJŲ SURINKIMO IŠ METANO HIDRATŲ ŠALTINIAI. CO2 SURINKIMAS KRISTALIZACIJOS BŪDU HIDRATUOSE YRA TIRIAMAS TECHNOLOGINIS PROVERŽIS KAIP ALTERNATYVA KLASIKINIAMS METODAMS, PVZ., REAKTYVIAJAI ABSORBCIJAI AMINAIS IR SELEKTYVIAJAI ADSORBCIJAI AKYTOSE MEDŽIAGOSE. KITA VERTUS, NAUJAUSI SKAIČIAVIMAI RODO, KAD CH4 KIEKIS HIDRATUOSE YRA DVIGUBAI DIDESNIS UŽ BENDRĄ KIEKĮ TRADICINIUOSE REZERVUARUOSE. KADANGI CO2 HIDRATAI YRA STABILESNI NEI CH4, ŠIUO METU TIRIAMA CO2 SEKVESTRACIJA, SUSIJUSI SU CH4 ATSIGAVIMU. FAZĖS PUSIAUSVYROS, TARPVEIDO SAVYBES IR HIDRATŲ STRUKTŪRĄ LABAI VEIKIA PRIEDŲ BUVIMAS. PAVYZDŽIUI, TETRAHIDROFURANO (THF) HIDRATAI GALI BŪTI FORMUOJAMI ESANT APLINKOS SLĖGIUI. EKONOMINIS HIDRATŲ GYVYBINGUMAS, BE KITŲ VEIKSNIŲ, PRIKLAUSO NUO TEMPERATŪROS IR SLĖGIO SĄLYGŲ, KURIOMIS SUSIDARO HIDRATAI. TODĖL NAFTOS CHEMIJOS IR CHEMIJOS PRAMONĖ YRA LABAI ĮDOMI SUPRASTI ŠIAS SUDĖTINGAS SISTEMAS. VISŲ PIRMA, IŠ VISO SA, PRAMONĖS PARTNERIS SUDĖTINGŲ SKYSČIŲ IR REZERVUARŲ LABORATORIJOS (MOKSLINIŲ TYRIMŲ MIŠRUS VIENETAS UMR-5150, KURĮ SUDARO UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE LŇADOUR, CNRS IR TOTAL SA), MOKSLINIŲ TYRIMŲ GRUPĖ, KURI BENDRADARBIAUJA SU MŪSŲ GRUPE NUO 2010, KETINA AKTYVIAI DALYVAUTI ŠIAME PROJEKTE, ATLIEKANČIAME EKSPERIMENTUS, PALYGINTI SU TEORINĖMIS PROGNOZĖMIS. ŠIAME PASIŪLYME TIRSIME GAMTINIŲ DUJŲ, PRIEDŲ, JŲ MIŠINIŲ IR HIDRATŲ SU TERMODINAMINIAIS IR KINETINIAIS HIDRATAIS (THF IR 1,3-DIOKSOLANU IR NATRIO DODECILSULFATAS, SDS) FAZĖS PUSIAUSVYRĄ, STRUKTŪRINES IR TARPVEIDINES SAVYBES, KAD ŽINOTUME OPTIMALIAS CH4 REGENERAVIMO IR CO2 SURINKIMO SĄLYGAS. IŠ ESMĖS LABAI SVARBU ŽINOTI MIKROSKOPINIUS MECHANIZMUS, KURIAIS KONTROLIUOJAMAS ŠIŲ SISTEMŲ VEIKIMAS, IŠREIKŠTAS SUDĖTINGU TINKLŲ FORMAVIMU. ŠIUO TIKSLU SUJUNGSIME KELETĄ TEORINIŲ IR MODELIAVIMO METODŲ, ĮSKAITANT MONTE KARLO IR MOLEKULINĘ DINAMIKĄ, TAIP PAT STATISTIKOS MECHANIKOS FORMALIZMĄ, PVZ., „SAFTĄ“ IR „VAN DER WAALS“ IR „PLATTEEUW“ TEORIJĄ, KAD NUSTATYTUME FAZĖS PUSIAUSVYRĄ IR KITUS METODUS, KAIP PROGNOZUOTI TARPVEIDINES SAVYBES, PVZ., TANKIO FUNKCINĘ TEORIJĄ IR KVADRATO LAIPSNIO TEORIJĄ. (Lithuanian)
4 August 2022
0 references
PLINSKI KLATRATI SU NESTOHIOMETRIJSKE KRISTALNE KRUTE TVARI, SLIČNE LEDU S MALIM PLINSKIM MOLEKULAMA KOJE SU UTISNUTE UNUTAR MREŽE VODE, POPUT METANA ILI UGLJIČNOG DIOKSIDA, NASTALE U EKSTREMNIM UVJETIMA TLAKA I TEMPERATURE. KADA MOLEKULE KOJE TVORE ČVRSTU MREŽU SU MOLEKULE VODE, PUTEM VEZIVANJA VODIKOM, KLATRATI SE JEDNOSTAVNO NAZIVAJU HIDRATIMA. POČETNI INTERES HIDRATA BIO JE ZBOG NJEGOVA STVARANJA (I BLOKIRANJA) U PLINOVODIMA I NAFTOVODAMA 1930S. GODINE 1960. NA MORSKOM DNU OCEANA OTKRIVENE SU VELIKE KOLIČINE PLINSKIH HIDRATA, ŠTO JE DRAMATIČNO PROMIJENILO POČETNU PERSPEKTIVU. DANAS SU HIDRATI KLJUČNI KAKO S GOSPODARSKOG TAKO I SA STAJALIŠTA OKOLIŠA, BUDUĆI DA SU IDEALNI KANDIDATI ZA HVATANJE CO2 I OPORABU PRIRODNOG PLINA IZ HIDRATA METANA. HVATANJE KRISTALIZACIJOM CO2 U HIDRATIMA PREDSTAVLJA TEHNOLOŠKI NAPREDAK U ISPITNOM POSTUPKU KAO ALTERNATIVU KLASIČNIM METODAMA, KAO ŠTO SU REAKTIVNA APSORPCIJA S AMINIMA I SELEKTIVNA ADSORPCIJA U POROZNIM MATERIJALIMA. S DRUGE STRANE, NEDAVNE PROCJENE UPUĆUJU NA TO DA JE KOLIČINA CH4 U HIDRATIMA DVOSTRUKO VEĆA OD UKUPNE KOLIČINE U KONVENCIONALNIM SPREMNICIMA. BUDUĆI DA SU HIDRATI CO2 STABILNIJI OD ONIH IZ CH4, TRENUTAČNO SE ISTRAŽUJE SEKVESTRACIJA CO2 POVEZANA S OPORABOM CH4. RAVNOTEŽA FAZE, MEĐUFACIALNA SVOJSTVA I STRUKTURA HIDRATA DUBOKO SU POD UTJECAJEM PRISUTNOSTI ADITIVA. NA PRIMJER, TETRAHIDROFURAN (THF) HIDRATI MOGU SE FORMIRATI U OKOLNIM UVJETIMA TLAKA. GOSPODARSKA ODRŽIVOST HIDRATA OVISI, MEĐU OSTALIM, O TEMPERATURI I UVJETIMA TLAKA U KOJIMA SE STVARAJU HIDRATI. STOGA JE PETROKEMIJSKA I KEMIJSKA INDUSTRIJA VRLO ZANIMLJIVA U RAZUMIJEVANJU TIH SLOŽENIH SUSTAVA. KONKRETNO, UKUPNO SA, INDUSTRIJSKI PARTNER LABORATORIJA SLOŽENIH TEKUĆINA I SPREMNIKA (ISTRAŽIVAČKA MJEŠOVITA JEDINICA UMR-5150 KOJU ČINE UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE LÅADOUR, CNRS I TOTAL SA), ISTRAŽIVAČKA SKUPINA KOJA SURAĐUJE S NAŠOM GRUPOM OD 2010. GODINE AKTIVNO ĆE SUDJELOVATI U OVOM PROJEKTU KOJI PROVODI EKSPERIMENTE RADI USPOREDBE S TEORIJSKIM PREDVIĐANJIMA. U OVOM PRIJEDLOGU PROUČAVAT ĆEMO FAZNU RAVNOTEŽU, STRUKTURNA I INTERFACIALNA SVOJSTVA PRIRODNIH PLINOVA, ADITIVA, NJIHOVIH SMJESA I HIDRATA SA I BEZ TERMODINAMIČKIH I KINETIČKIH HIDRATA (THF I 1,3-DIOKSOLAN I NATRIJEV DODECIL SULFAT, SDS) KAKO BISMO UPOZNALI OPTIMALNE UVJETE ZA OPORABU CH4 I HVATANJE CO2. S TEMELJNE TOČKE GLEDIŠTA, KLJUČNO JE POZNAVATI MIKROSKOPSKE MEHANIZME KOJI KONTROLIRAJU PONAŠANJE TIH SUSTAVA, IZRAŽENE SLOŽENOM FORMACIJOM UMREŽAVANJA. U TU SVRHU KOMBINIRAT ĆEMO NEKOLIKO TEORIJSKIH I SIMULACIJSKIH TEHNIKA, UKLJUČUJUĆI MONTE CARLO I MOLEKULARNU DINAMIKU, KAO I FORMALIZME TEMELJENE NA STATISTIČKOJ MEHANICI, KAO ŠTO SU SAFT I VAN DER WAALS I PLATTEEUW TEORIJA, KAKO BISMO ODREDILI FAZNU RAVNOTEŽU, I DRUGE PRISTUPE ZA PREDVIĐANJE INTERFACIALNIH SVOJSTAVA, KAO ŠTO SU TEORIJA FUNKCIONALNOSTI GUSTOĆE I TEORIJA KVADRATNOG GRADIJENTA. (Croatian)
4 August 2022
0 references
ΤΑ ΚΛΑΘΡΙΚΆ ΑΈΡΙΑ ΕΊΝΑΙ ΜΗ ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΚΆ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΆ ΣΤΕΡΕΆ, ΠΑΡΌΜΟΙΑ ΜΕ ΤΟΝ ΠΆΓΟ ΜΕ ΜΙΚΡΆ ΜΌΡΙΑ ΑΕΡΊΟΥ ΠΟΥ ΒΡΊΣΚΟΝΤΑΙ ΜΈΣΑ ΣΤΟ ΔΊΚΤΥΟ ΤΟΥ ΝΕΡΟΎ, ΌΠΩΣ ΤΟ ΜΕΘΆΝΙΟ Ή ΤΟ ΔΙΟΞΕΊΔΙΟ ΤΟΥ ΆΝΘΡΑΚΑ, ΠΟΥ ΣΧΗΜΑΤΊΖΟΝΤΑΙ ΣΕ ΑΚΡΑΊΕΣ ΣΥΝΘΉΚΕΣ ΠΊΕΣΗΣ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΊΑΣ. ΌΤΑΝ ΤΑ ΜΌΡΙΑ ΠΟΥ ΣΧΗΜΑΤΊΖΟΥΝ ΤΟ ΣΤΕΡΕΌ ΔΊΚΤΥΟ ΕΊΝΑΙ ΜΌΡΙΑ ΝΕΡΟΎ, ΜΈΣΩ ΤΗΣ ΣΎΝΔΕΣΗΣ ΥΔΡΟΓΌΝΟΥ, ΤΑ ΚΛΑΘΡΙΚΆ ΑΠΛΆ ΟΝΟΜΆΖΟΝΤΑΙ ΕΝΥΔΡΕΊΑ. ΤΟ ΑΡΧΙΚΌ ΕΝΔΙΑΦΈΡΟΝ ΤΩΝ ΕΝΥΔΆΤΩΝ ΟΦΕΙΛΌΤΑΝ ΣΤΟΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΌ (ΚΑΙ ΤΟ ΦΡΆΞΙΜΟ) ΤΩΝ ΑΓΩΓΏΝ ΦΥΣΙΚΟΎ ΑΕΡΊΟΥ ΚΑΙ ΠΕΤΡΕΛΑΊΟΥ ΤΟ 1930. ΤΟ 1960 ΑΝΑΚΑΛΎΦΘΗΚΑΝ ΜΕΓΆΛΕΣ ΠΟΣΌΤΗΤΕΣ ΕΝΥΔΡΙΚΏΝ ΑΕΡΊΩΝ ΣΤΟΥΣ ΩΚΕΑΝΟΎΣ ΒΥΘΟΎΣ, ΜΕΤΑΒΆΛΛΟΝΤΑΣ ΔΡΑΜΑΤΙΚΆ ΤΗΝ ΑΡΧΙΚΉ ΠΡΟΟΠΤΙΚΉ. ΣΉΜΕΡΑ, ΟΙ ΈΝΥΔΡΕΣ ΟΥΣΊΕΣ ΕΊΝΑΙ ΑΠΑΡΑΊΤΗΤΕΣ ΤΌΣΟ ΑΠΌ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΉ ΌΣΟ ΚΑΙ ΑΠΌ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΉ ΆΠΟΨΗ, ΔΕΔΟΜΈΝΟΥ ΌΤΙ ΕΊΝΑΙ ΙΔΑΝΙΚΈΣ ΥΠΟΨΉΦΙΕΣ ΓΙΑ ΔΈΣΜΕΥΣΗ ΤΟΥ CO2 ΚΑΙ ΤΗΣ ΑΝΆΚΤΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΟΎ ΑΕΡΊΟΥ ΑΠΌ ΤΟ ΜΕΘΆΝΙΟ. Η ΔΈΣΜΕΥΣΗ ΜΈΣΩ ΚΡΥΣΤΆΛΛΩΣΗΣ ΤΟΥ CO2 ΣΕ ΈΝΥΔΡΕΣ ΟΥΣΊΕΣ ΑΠΟΤΕΛΕΊ ΜΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΉ ΑΝΑΚΆΛΥΨΗ ΠΟΥ ΑΠΟΤΕΛΕΊ ΑΝΤΙΚΕΊΜΕΝΟ ΈΡΕΥΝΑΣ ΩΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΉ ΛΎΣΗ ΣΤΙΣ ΚΛΑΣΙΚΈΣ ΜΕΘΌΔΟΥΣ, ΌΠΩΣ Η ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΙΚΉ ΑΠΟΡΡΌΦΗΣΗ ΜΕ ΑΜΊΝΕΣ ΚΑΙ Η ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΉ ΠΡΟΣΡΌΦΗΣΗ ΣΕ ΠΟΡΏΔΗ ΥΛΙΚΆ. ΑΠΌ ΤΗΝ ΆΛΛΗ ΠΛΕΥΡΆ, ΠΡΌΣΦΑΤΕΣ ΕΚΤΙΜΉΣΕΙΣ ΔΕΊΧΝΟΥΝ ΌΤΙ Η ΠΟΣΌΤΗΤΑ ΤΟΥ CH4 ΣΤΙΣ ΈΝΥΔΡΕΣ ΕΝΏΣΕΙΣ ΕΊΝΑΙ ΔΙΠΛΆΣΙΑ ΑΠΌ ΤΗ ΣΥΝΟΛΙΚΉ ΠΟΣΌΤΗΤΑ ΤΩΝ ΣΥΜΒΑΤΙΚΏΝ ΔΕΞΑΜΕΝΏΝ. ΔΕΔΟΜΈΝΟΥ ΌΤΙ ΟΙ ΈΝΥΔΡΕΣ ΕΝΏΣΕΙΣ CO2 ΕΊΝΑΙ ΠΙΟ ΣΤΑΘΕΡΈΣ ΑΠΌ ΕΚΕΊΝΕΣ ΤΟΥ CH4, Η ΔΈΣΜΕΥΣΗ ΤΟΥ CO2 ΠΟΥ ΣΥΝΔΈΕΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΑΝΆΚΤΗΣΗ CH4 ΒΡΊΣΚΕΤΑΙ ΕΠΊ ΤΟΥ ΠΑΡΌΝΤΟΣ ΣΤΟ ΣΤΆΔΙΟ ΤΗΣ ΈΡΕΥΝΑΣ. Η ΙΣΟΡΡΟΠΊΑ ΦΆΣΗΣ, ΟΙ ΔΙΑΠΡΟΣΩΠΙΚΈΣ ΙΔΙΌΤΗΤΕΣ ΚΑΙ Η ΔΟΜΉ ΤΩΝ ΕΝΥΔΑΤΏΝ ΕΠΗΡΕΆΖΟΝΤΑΙ ΒΑΘΙΆ ΑΠΌ ΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΊΑ ΠΡΟΣΘΈΤΩΝ. ΓΙΑ ΠΑΡΆΔΕΙΓΜΑ, ΟΙ ΈΝΥΔΡΕΣ ΕΝΏΣΕΙΣ ΤΕΤΡΑΫΔΡΟΦΟΥΡΑΝΊΟΥ (THF) ΜΠΟΡΟΎΝ ΝΑ ΣΧΗΜΑΤΙΣΤΟΎΝ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΈΣ ΣΥΝΘΉΚΕΣ ΠΊΕΣΗΣ. Η ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΉ ΒΙΩΣΙΜΌΤΗΤΑ ΤΩΝ ΕΝΥΔΆΤΩΝ ΕΞΑΡΤΆΤΑΙ, ΜΕΤΑΞΎ ΆΛΛΩΝ ΠΑΡΑΓΌΝΤΩΝ, ΑΠΌ ΤΙΣ ΣΥΝΘΉΚΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΊΑΣ ΚΑΙ ΠΊΕΣΗΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΊΕΣ ΣΧΗΜΑΤΊΖΟΝΤΑΙ ΟΙ ΈΝΥΔΡΕΣ ΕΝΏΣΕΙΣ. ΚΑΤΆ ΣΥΝΈΠΕΙΑ, Η ΠΕΤΡΟΧΗΜΙΚΉ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΉ ΒΙΟΜΗΧΑΝΊΑ ΕΊΝΑΙ ΠΟΛΎ ΕΝΔΙΑΦΈΡΟΥΣΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΑΤΑΝΌΗΣΗ ΑΥΤΏΝ ΤΩΝ ΠΟΛΎΠΛΟΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΆΤΩΝ. ΕΙΔΙΚΌΤΕΡΑ, Η ΣΥΝΟΛΙΚΉ Α.Ε., Ο ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΌΣ ΕΤΑΊΡΟΣ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΊΟΥ ΣΎΝΘΕΤΩΝ ΥΓΡΏΝ ΚΑΙ ΤΑΜΙΕΥΤΉΡΩΝ (ΜΕΙΚΤΉ ΜΟΝΆΔΑ ΈΡΕΥΝΑΣ UMR-5150 ΠΟΥ ΣΧΗΜΑΤΊΖΕΤΑΙ ΑΠΌ ΤΟ UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE L^ADOUR, CNRS ΚΑΙ TOTAL SA), ΜΙΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΉ ΟΜΆΔΑ ΠΟΥ ΣΥΝΕΡΓΆΖΕΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΟΜΆΔΑ ΜΑΣ ΑΠΌ ΤΟ 2010, ΠΡΌΚΕΙΤΑΙ ΝΑ ΣΥΜΜΕΤΆΣΧΕΙ ΕΝΕΡΓΆ ΣΕ ΑΥΤΌ ΤΟ ΈΡΓΟ ΔΙΕΞΆΓΟΝΤΑΣ ΠΕΙΡΆΜΑΤΑ ΣΎΓΚΡΙΣΗΣ ΜΕ ΘΕΩΡΗΤΙΚΈΣ ΠΡΟΒΛΈΨΕΙΣ. ΣΕ ΑΥΤΉ ΤΗΝ ΠΡΌΤΑΣΗ ΘΑ ΜΕΛΕΤΉΣΟΥΜΕ ΤΗΝ ΙΣΟΡΡΟΠΊΑ ΦΆΣΗΣ, ΤΙΣ ΔΟΜΙΚΈΣ ΚΑΙ ΔΙΑΠΡΟΣΩΠΙΚΈΣ ΙΔΙΌΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΏΝ ΑΕΡΊΩΝ, ΤΩΝ ΠΡΟΣΘΈΤΩΝ, ΤΩΝ ΜΕΙΓΜΆΤΩΝ ΤΟΥΣ ΚΑΙ ΤΩΝ ΕΝΥΔΑΤΏΝ ΜΕ ΚΑΙ ΧΩΡΊΣ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΟΎΣ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΙΚΟΎΣ ΕΝΥΔΑΤΙΚΟΎΣ ΠΑΡΆΓΟΝΤΕΣ (THF ΚΑΙ 1,3-ΔΙΟΞΟΛΆΝΙΟ ΚΑΙ ΘΕΙΙΚΌ ΝΆΤΡΙΟ ΔΩΔΕΚΥΛΟ, SDS) ΓΙΑ ΝΑ ΓΝΩΡΊΖΟΥΜΕ ΤΙΣ ΒΈΛΤΙΣΤΕΣ ΣΥΝΘΉΚΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΆΚΤΗΣΗ CH4 ΚΑΙ ΤΗ ΔΈΣΜΕΥΣΗ CO2. ΑΠΌ ΘΕΜΕΛΙΏΔΗ ΆΠΟΨΗ, ΕΊΝΑΙ ΑΠΑΡΑΊΤΗΤΟ ΝΑ ΓΝΩΡΊΖΟΥΜΕ ΤΟΥΣ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΟΎΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΎΣ ΠΟΥ ΕΛΈΓΧΟΥΝ ΤΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΆ ΑΥΤΏΝ ΤΩΝ ΣΥΣΤΗΜΆΤΩΝ ΠΟΥ ΕΚΦΡΆΖΟΝΤΑΙ ΑΠΌ ΈΝΑΝ ΠΟΛΎΠΛΟΚΟ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΌ ΔΙΚΤΎΩΣΗΣ. ΓΙΑ ΤΟ ΣΚΟΠΌ ΑΥΤΌ, ΘΑ ΣΥΝΔΥΆΣΟΥΜΕ ΑΡΚΕΤΈΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΈΣ ΤΕΧΝΙΚΈΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΈΣ ΠΡΟΣΟΜΟΊΩΣΗΣ, ΣΥΜΠΕΡΙΛΑΜΒΑΝΟΜΈΝΟΥ ΤΟΥ MONTE CARLO ΚΑΙ ΤΗΣ ΜΟΡΙΑΚΉΣ ΔΥΝΑΜΙΚΉΣ, ΚΑΘΏΣ ΚΑΙ ΦΟΡΜΑΛΙΣΜΟΎΣ ΒΑΣΙΖΌΜΕΝΟΥΣ ΣΤΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΉ ΜΗΧΑΝΙΚΉ, ΌΠΩΣ Ο SAFT ΚΑΙ Η ΘΕΩΡΊΑ VAN DER WAALS ΚΑΙ PLATTEEUW, ΓΙΑ ΤΟΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΌ ΤΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΊΑΣ ΦΆΣΗΣ, ΚΑΙ ΆΛΛΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΊΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΌΒΛΕΨΗ ΤΩΝ ΔΙΑΠΡΟΣΩΠΙΚΏΝ ΙΔΙΟΤΉΤΩΝ, ΌΠΩΣ Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΉ ΘΕΩΡΊΑ ΠΥΚΝΌΤΗΤΑΣ ΚΑΙ Η ΘΕΩΡΊΑ ΤΕΤΡΑΓΩΝΙΚΉΣ ΒΑΘΜΊΔΑΣ. (Greek)
4 August 2022
0 references
KATRÁTY PLYNU SÚ NESTOICHIOMETRICKÉ KRYŠTALICKÉ TUHÉ LÁTKY, PODOBNÉ ĽADU S MALÝMI MOLEKULAMI PLYNU ZAHALENÝMI VO VNÚTRI SIETE VODY, AKO JE METÁN ALEBO OXID UHLIČITÝ, VYTVORENÉ V EXTRÉMNYCH PODMIENKACH TLAKU A TEPLOTY. KEĎ MOLEKULY TVORIACE PEVNÚ SIEŤ SÚ MOLEKULY VODY, PROSTREDNÍCTVOM VÄZBY VODÍKOM SA KATRÁTY JEDNODUCHO NAZÝVAJÚ HYDRÁTY. PÔVODNÝ ZÁUJEM HYDRÁTOV BOL SPÔSOBENÝ JEJ TVORBOU (A BLOKOVANÍM) V PLYNOVODOCH A ROPOVODOCH V ROKU 1930. V ROKU 1960 SA NA MORSKOM DNE OCEÁNU OBJAVILO VEĽKÉ MNOŽSTVO HYDRÁTOV PLYNU, ČÍM SA DRAMATICKY ZMENILA PÔVODNÁ PERSPEKTÍVA. V SÚČASNOSTI SÚ HYDRATY NEVYHNUTNÉ Z EKONOMICKÉHO AJ ENVIRONMENTÁLNEHO HĽADISKA, PRETOŽE SÚ IDEÁLNYM KANDIDÁTOM NA ZACHYTÁVANIE CO2 A ZEMNÉHO PLYNU Z HYDRÁTOV METÁNU. ZACHYTÁVANIE CO2 KRYŠTALIZÁCIOU V HYDRÁTOCH PREDSTAVUJE SKÚMANÝ TECHNOLOGICKÝ PRIELOM AKO ALTERNATÍVU K KLASICKÝM METÓDAM, AKO JE REAKTÍVNA ABSORPCIA AMÍNOV A SELEKTÍVNA ADSORPCIA V PÓROVITÝCH MATERIÁLOCH. NA DRUHEJ STRANE NEDÁVNE ODHADY NAZNAČUJÚ, ŽE MNOŽSTVO CH4 V HYDRÁTOCH JE DVOJNÁSOBOK CELKOVÉHO MNOŽSTVA V KONVENČNÝCH NÁDRŽIACH. KEĎŽE HYDRÁTY CO2 SÚ STABILNEJŠIE AKO HYDRÁTY CH4, V SÚČASNOSTI SA SKÚMA SEKVESTRÁCIA CO2 SPOJENÁ S REGENERÁCIOU CH4. ROVNOVÁHA FÁZY, INTERFACIÁLNE VLASTNOSTI A ŠTRUKTÚRA HYDRÁTOV SÚ HLBOKO OVPLYVNENÉ PRÍTOMNOSŤOU PRÍDAVNÝCH LÁTOK. AKO PRÍKLAD MOŽNO VYTVORIŤ HYDRÁTY TETRAHYDROFURÁNU (THF) V PODMIENKACH OKOLIA TLAKOV. EKONOMICKÁ ŽIVOTASCHOPNOSŤ HYDRÁTOV ZÁVISÍ OKREM INÝCH FAKTOROV OD TEPLOTY A TLAKOVÝCH PODMIENOK, PRI KTORÝCH SA VYTVÁRAJÚ HYDRÁTY. V DÔSLEDKU TOHO JE PETROCHEMICKÝ A CHEMICKÝ PRIEMYSEL VEĽMI ZAUJÍMAVÝ NA POCHOPENIE TÝCHTO KOMPLEXNÝCH SYSTÉMOV. NAJMÄ CELKOVÝ SA, PRIEMYSELNÝ PARTNER LABORATÓRIA KOMPLEXNÝCH KVAPALÍN A NÁDRŽÍ (VÝSKUMNÁ ZMIEŠANÁ JEDNOTKA UMR-5150 TVORENÁ UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE LΦADOUR, CNRS A TOTAL SA), VÝSKUMNÁ SKUPINA, KTORÁ SPOLUPRACUJE S NAŠOU SKUPINOU OD ROKU 2010, SA BUDE AKTÍVNE PODIEĽAŤ NA TOMTO PROJEKTE, KTORÝ VYKONÁVA EXPERIMENTY NA POROVNANIE S TEORETICKÝMI PROGNÓZAMI. V TOMTO NÁVRHU BUDEME SKÚMAŤ FÁZOVÚ ROVNOVÁHU, ŠTRUKTURÁLNE A INTERFACIÁLNE VLASTNOSTI PRÍRODNÝCH PLYNOV, PRÍSAD, ICH ZMESÍ A HYDRÁTOV S TERMODYNAMICKÝMI A KINETICKÝMI PROMÓTAMI A BEZ NICH (THF A 1,3-DIOXOLÓN A DODECYLSULFÁT SODNÝ, SDS), ABY SME POZNALI OPTIMÁLNE PODMIENKY PRE REGENERÁCIU CH4 A ZACHYTÁVANIE CO2. ZO ZÁKLADNÉHO HĽADISKA JE NEVYHNUTNÉ POZNAŤ MIKROSKOPICKÉ MECHANIZMY, KTORÉ KONTROLUJÚ SPRÁVANIE TÝCHTO SYSTÉMOV, KTORÉ SÚ DENOMINOVANÉ KOMPLEXNOU TVORBOU SIETÍ. NA TENTO ÚČEL SKOMBINUJEME NIEKOĽKO TEORETICKÝCH A SIMULAČNÝCH TECHNÍK, VRÁTANE MONTE CARLO A MOLEKULÁRNEJ DYNAMIKY, AKO AJ FORMALIZMY ZALOŽENÉ NA ŠTATISTICKEJ MECHANIKE, AKO SÚ SAFT A VAN DER WAALS A PLATTEEUW TEÓRIA, ABY SME URČILI ROVNOVÁHU FÁZY A ĎALŠIE PRÍSTUPY NA PREDPOVEDANIE INTERFACIÁLNYCH VLASTNOSTÍ, AKO JE FUNKČNÁ TEÓRIA HUSTOTY A TEÓRIA ŠTVORCOVÉHO ODSTUPŇOVANIA. (Slovak)
4 August 2022
0 references
KAASUKLITRAATIT OVAT EI-STOIKIOMETRISIÄ KITEISIÄ KIINTEITÄ AINEITA, JOTKA MUISTUTTAVAT JÄÄN KALTAISIA PIENIÄ KAASUMOLEKYYLEJÄ, JOTKA ON LIITETTY VESIVERKKOON, KUTEN METAANIA TAI HIILIDIOKSIDIA, JOTKA MUODOSTUVAT ÄÄRIMMÄISISSÄ PAINE- JA LÄMPÖTILAOLOSUHTEISSA. KUN KIINTEÄN VERKON MUODOSTAVAT MOLEKYYLIT OVAT VESIMOLEKYYLEJÄ, VETYSIDOKSEN KAUTTA KLATRAATTIT OVAT YKSINKERTAISESTI NIMELTÄÄN HYDRAATIT. HYDRAATTIEN ALKUPERÄINEN KIINNOSTUS JOHTUI SEN MUODOSTUMISESTA (JA TUKKEUTUMISESTA) KAASU- JA ÖLJYPUTKISTOISSA VUONNA 1930S. VUONNA 1960 MERENPOHJASTA LÖYDETTIIN SUURIA MÄÄRIÄ KAASUHYDRAATTEJA, JOTKA MUUTTIVAT DRAMAATTISESTI ALKUPERÄISTÄ NÄKÖKULMAA. NYKYÄÄN HYDRAATIT OVAT VÄLTTÄMÄTTÖMIÄ SEKÄ TALOUDEN ETTÄ YMPÄRISTÖN KANNALTA, SILLÄ NE OVAT IHANTEELLISIA HIILIDIOKSIDIN TALTEENOTTOON JA MAAKAASUN TALTEENOTTOON METAANIHYDRAATEISTA. HIILIDIOKSIDIN TALTEENOTTO KITEYTTÄMÄLLÄ HYDRATEISSA ON TEKNOLOGINEN LÄPIMURTO, JOTA TUTKITAAN VAIHTOEHTONA PERINTEISILLE MENETELMILLE, KUTEN REAKTIIVISELLE ABSORPTIOLLE AMIINILLA JA SELEKTIIVISELLE ADSORPTIOLLE HUOKOISIIN MATERIAALEIHIN. TOISAALTA VIIMEAIKAISET ARVIOT OSOITTAVAT, ETTÄ CH4:N MÄÄRÄ HYDRAATEISSA ON KAKSI KERTAA SUUREMPI KUIN TAVANOMAISISSA SÄILIÖISSÄ. KOSKA CO2-HYDRAATIT OVAT VAKAAMPIA KUIN CH4:N, CH4:N TALTEENOTTOON LIITTYVÄÄ HIILIDIOKSIDIN SITOMISTA TUTKITAAN PARHAILLAAN. LISÄAINEIDEN ESIINTYMINEN VAIKUTTAA SYVÄSTI FAASITASAPAINOON, KASVOJEN VÄLISIIN OMINAISUUKSIIN JA HYDRAATTIEN RAKENTEESEEN. ESIMERKIKSI TETRAHYDROFURAANIHYDRAATIT (THF) VOIVAT MUODOSTUA YMPÄRISTÖN PAINEISSA. HYDRAATTIEN TALOUDELLINEN ELINKELPOISUUS RIIPPUU MUUN MUASSA LÄMPÖTILASTA JA PAINEOLOSUHTEISTA, JOISSA HYDRAATIT MUODOSTUVAT. NÄIN OLLEN PETROKEMIAN- JA KEMIANTEOLLISUUS OVAT ERITTÄIN MIELENKIINTOISIA NÄIDEN MONIMUTKAISTEN JÄRJESTELMIEN YMMÄRTÄMISESSÄ. ERITYISESTI KOKONAIS SA, MONIMUTKAISTEN NESTEIDEN JA SÄILIÖIDEN LABORATORION TEOLLINEN KUMPPANI (TUTKIMUSSEKAYKSIKKÖ UMR-5150, JONKA UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE L ADOUR, CNRS JA TOTAL SA) ON TUTKIMUSRYHMÄ, JOKA TEKEE YHTEISTYÖTÄ RYHMÄMME KANSSA VUODESTA 2010 LÄHTIEN, OSALLISTUU AKTIIVISESTI TÄHÄN HANKKEESEEN TEKEMÄLLÄ KOKEITA VERRATA TEOREETTISIA ENNUSTEITA. TÄSSÄ EHDOTUKSESSA TUTKIMME LUONNONKAASUJEN, LISÄAINEIDEN, NIIDEN SEOSTEN SEKÄ TERMODYNAAMISTEN JA KINEETTISTEN HYDRAATTIPROMOOTTORIEN (THF JA 1,3-DIOKSOLAANI JA NATRIUMDODEKYYLISULFAATTI, SDS) VAIHETASAPAINOA, RAKENTEELLISIA JA KASVOJEN VÄLISIÄ OMINAISUUKSIA, JOTTA TIEDÄMME CH4:N TALTEENOTON JA HIILIDIOKSIDIN TALTEENOTON OPTIMAALISET OLOSUHTEET. PERUSTAVANLAATUISESTA NÄKÖKULMASTA ON TÄRKEÄÄ TIETÄÄ MIKROSKOOPPISET MEKANISMIT, JOTKA OHJAAVAT NÄIDEN JÄRJESTELMIEN KÄYTTÄYTYMISTÄ MONIMUTKAISEN VERKOSTOMUODOSTUKSEN AVULLA. TÄTÄ VARTEN YHDISTÄMME USEITA TEOREETTISIA JA SIMULAATIOTEKNIIKOITA, MUKAAN LUKIEN MONTE CARLO JA MOLEKYYLIDYNAMIIKKA, SEKÄ TILASTOMEKANIIKKAAN PERUSTUVIA FORMALISMEJA, KUTEN SAFT JA VAN DER WAALS JA PLATTEEUW-TEORIA, MÄÄRITTÄÄKSEMME VAIHETASAPAINON, JA MUITA TAPOJA ENNUSTAA KASVOJEN VÄLISIÄ OMINAISUUKSIA, KUTEN TIHEYSFUNKTIOTEORIA JA NELIÖGRADIENTTITEORIA. (Finnish)
4 August 2022
0 references
KLATRANY GAZU SĄ NIESTOICHIOMETRYCZNYMI KRYSTALICZNYMI CIAŁAMI STAŁYMI, PODOBNYMI DO LODU Z MAŁYMI CZĄSTECZKAMI GAZU ZAWINIĘTYMI WEWNĄTRZ SIECI WODY, TAKIMI JAK METAN LUB DWUTLENEK WĘGLA, UFORMOWANY W EKSTREMALNYCH WARUNKACH CIŚNIENIA I TEMPERATURY. KIEDY CZĄSTECZKI TWORZĄCE SIEĆ STAŁĄ SĄ CZĄSTECZKAMI WODY, POPRZEZ WIĄZANIE WODORU, KLATRANY SĄ PO PROSTU NAZYWANE HYDRATAMI. POCZĄTKOWE ZAINTERESOWANIE HYDRATÓW WYNIKAŁO Z JEGO POWSTAWANIA (I BLOKOWANIA) W RUROCIĄGACH GAZOWYCH I NAFTOWYCH W 1930 ROKU. W 1960 R. W DNACH MORSKICH ODKRYTO DUŻE ILOŚCI HYDRATÓW GAZOWYCH, ZMIENIAJĄC DRAMATYCZNIE PIERWOTNĄ PERSPEKTYWĘ. OBECNIE HYDRATY SĄ NIEZBĘDNE ZARÓWNO Z EKONOMICZNEGO, JAK I ŚRODOWISKOWEGO PUNKTU WIDZENIA, PONIEWAŻ SĄ IDEALNYMI KANDYDATAMI DO WYCHWYTYWANIA CO2 I ODZYSKU GAZU ZIEMNEGO Z HYDRATÓW METANU. WYCHWYTYWANIE POPRZEZ KRYSTALIZACJA CO2 W HYDRATACH STANOWI PRZEŁOM TECHNOLOGICZNY BĘDĄCY PRZEDMIOTEM DOCHODZENIA JAKO ALTERNATYWA DLA METOD KLASYCZNYCH, TAKICH JAK ABSORPCJA REAKTYWNA ZA POMOCĄ AMIN I SELEKTYWNA ADSORPCJA W POROWATYCH MATERIAŁACH. Z DRUGIEJ STRONY OSTATNIE SZACUNKI WSKAZUJĄ, ŻE ILOŚĆ CH4 W HYDRATACH JEST DWUKROTNIE WIĘKSZA NIŻ CAŁKOWITA ILOŚĆ W TRADYCYJNYCH ZBIORNIKACH. PONIEWAŻ HYDRATY CO2 SĄ BARDZIEJ STABILNE NIŻ W PRZYPADKU CH4, OBECNIE BADA SIĘ SEKWESTRACJĘ CO2 ZWIĄZANĄ Z ODZYSKIWANIEM CH4. RÓWNOWAGA FAZOWA, WŁAŚCIWOŚCI MIĘDZYFAZOWE I STRUKTURA HYDRATÓW SĄ GŁĘBOKO DOTKNIĘTE OBECNOŚCIĄ DODATKÓW. NA PRZYKŁAD HYDRATY TETRAHYDROFURANU (THF) MOGĄ POWSTAWAĆ W WARUNKACH OTOCZENIA. EKONOMICZNA ŻYWOTNOŚĆ HYDRATÓW ZALEŻY MIĘDZY INNYMI OD WARUNKÓW TEMPERATURY I CIŚNIENIA, W KTÓRYCH POWSTAJĄ HYDRATY. W ZWIĄZKU Z TYM PRZEMYSŁ PETROCHEMICZNY I CHEMICZNY SĄ BARDZO INTERESUJĄCE W ZROZUMIENIU TYCH ZŁOŻONYCH SYSTEMÓW. W SZCZEGÓLNOŚCI, TOTAL SA, PARTNER PRZEMYSŁOWY LABORATORIUM ZŁOŻONYCH PŁYNÓW I ZBIORNIKÓW (JEDNOSTKA BADAWCZA UMR-5150 UTWORZONA PRZEZ UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE L¿ADOUR, CNRS I TOTAL SA), GRUPA BADAWCZA, KTÓRA WSPÓŁPRACUJE Z NASZĄ GRUPĄ OD 2010 ROKU, BĘDZIE AKTYWNIE UCZESTNICZYĆ W TYM PROJEKCIE PROWADZĄCYM EKSPERYMENTY W CELU PORÓWNANIA Z TEORETYCZNYMI PRZEWIDYWANIAMI. W NINIEJSZYM WNIOSKU ZBADAMY STAN RÓWNOWAGI FAZOWEJ, WŁAŚCIWOŚCI STRUKTURALNE I MIĘDZYFAZOWE GAZÓW NATURALNYCH, DODATKÓW, ICH MIESZANIN ORAZ HYDRATÓW Z TERMODYNAMICZNYMI I KINETYCZNYMI PROMOTORAMI HYDRATÓW (THF I 1,3-DIOKSOLANU I SIARCZANU DODECYLU SODU, SDS), ABY POZNAĆ OPTYMALNE WARUNKI ODZYSKIWANIA CH4 I WYCHWYTYWANIA CO2. Z FUNDAMENTALNEGO PUNKTU WIDZENIA KONIECZNE JEST POZNANIE MIKROSKOPIJNYCH MECHANIZMÓW KONTROLUJĄCYCH ZACHOWANIE TYCH SYSTEMÓW DENOMINOWANYCH W ZŁOŻONYM TWORZENIU SIECI. W TYM CELU POŁĄCZYMY KILKA TECHNIK TEORETYCZNYCH I SYMULACYJNYCH, W TYM MONTE CARLO I DYNAMIKĘ MOLEKULARNĄ, A TAKŻE FORMALIZMY OPARTE NA MECHANICE STATYSTYCZNEJ, TAKIE JAK SAFT I TEORIA VAN DER WAALS I PLATTEEUW, W CELU OKREŚLENIA RÓWNOWAGI FAZOWEJ ORAZ INNE PODEJŚCIA DO PRZEWIDYWANIA WŁAŚCIWOŚCI MIĘDZYFAZOWYCH, TAKIE JAK TEORIA FUNKCJONALNEJ GĘSTOŚCI I TEORIA KWADRATOWO-STOPNIOWA. (Polish)
4 August 2022
0 references
A GÁZKLARÁTOK NEM SZTÖCHIOMETRIKUS KRISTÁLYOS SZILÁRD ANYAGOK, AMELYEK HASONLÓAK A VÍZHÁLÓZATBA ZÁRT KIS GÁZMOLEKULÁKKAL RENDELKEZŐ JÉGHEZ, PÉLDÁUL METÁNHOZ VAGY SZÉN-DIOXIDHOZ, AMELYEK SZÉLSŐSÉGES NYOMÁS ÉS HŐMÉRSÉKLET MELLETT KÉPZŐDNEK. AMIKOR A SZILÁRD HÁLÓZATOT ALKOTÓ MOLEKULÁK VÍZMOLEKULÁK, A HIDROGÉNKÖTÉSEN KERESZTÜL A KRATRÁTOKAT EGYSZERŰEN HIDRATUMOKNAK NEVEZIK. A HIDRÁTOK KEZDETI ÉRDEKLŐDÉSE AZ 1930-AS ÉVEK GÁZ- ÉS OLAJVEZETÉKEK IRÁNTI KÉPZŐDÉSÉNEK (ÉS BLOKKOLÁSÁNAK) KÖSZÖNHETŐ. 1960-BAN NAGY MENNYISÉGŰ GÁZHIDRÁTOT FEDEZTEK FEL AZ ÓCEÁNI TENGERFENÉKEN, AMI DRÁMAIAN MEGVÁLTOZTATTA A KEZDETI PERSPEKTÍVÁT. NAPJAINKBAN A HIDRATOK MIND GAZDASÁGI, MIND KÖRNYEZETI SZEMPONTBÓL NÉLKÜLÖZHETETLENEK, MIVEL IDEÁLISAK A SZÉN-DIOXID LEVÁLASZTÁSÁRA ÉS A METÁNHIDRÁTOKBÓL TÖRTÉNŐ FÖLDGÁZ-VISSZANYERÉSRE. A HIDRÁTOKBAN LÉVŐ CO2 KRISTÁLYOSÍTÁSÁVAL TÖRTÉNŐ LEVÁLASZTÁS TECHNOLÓGIAI ÁTTÖRÉST JELENT A VIZSGÁLAT TÁRGYÁT KÉPEZŐ KLASSZIKUS MÓDSZEREK ALTERNATÍVÁJAKÉNT, MINT PÉLDÁUL AZ AMINOKKAL TÖRTÉNŐ REAKTÍV FELSZÍVÓDÁS ÉS A PORÓZUS ANYAGOK SZELEKTÍV ADSZORPCIÓJA. MÁSRÉSZT A LEGÚJABB BECSLÉSEK AZT MUTATJÁK, HOGY A HIDRATÁLT CH4 MENNYISÉGE KÉTSZERESE A HAGYOMÁNYOS TARTÁLYOKBAN KIFEJEZETT TELJES MENNYISÉGNEK. MIVEL A CO2-HIDRÁTOK STABILABBAK, MINT A CH4 ESETÉBEN, A CH4-VISSZANYERÉSHEZ KAPCSOLÓDÓ SZÉN-DIOXID-MEGKÖTÉST JELENLEG VIZSGÁLJÁK. FÁZIS EKVILIBRIA, ARCKÖZI TULAJDONSÁGOK, ÉS A HIDRÁTOK SZERKEZETÉT MÉLYEN BEFOLYÁSOLJA AZ ADALÉKANYAGOK JELENLÉTE. PÉLDÁUL A TETRAHIDROFURÁN (THF) HIDRÁTOK KÉPZŐDHETNEK KÖRNYEZETI NYOMÁS MELLETT. A HIDRÁTOK GAZDASÁGI ÉLETKÉPESSÉGE TÖBBEK KÖZÖTT A HIDRÁTKÉPZŐDÉS HŐMÉRSÉKLETÉTŐL ÉS NYOMÁSÁTÓL FÜGG. KÖVETKEZÉSKÉPPEN A PETROLKÉMIAI ÉS VEGYIPAR NAGYON ÉRDEKES EZEKNEK AZ ÖSSZETETT RENDSZEREKNEK A MEGÉRTÉSÉBEN. KÜLÖNÖSEN A TOTAL SA, A KOMPLEX FOLYADÉKOK ÉS TÁROZÓK LABORATÓRIUMÁNAK IPARI PARTNERE (AZ UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE L’ADOUR, CNRS ÉS TOTAL SA ÁLTAL LÉTREHOZOTT UMR-5150 KUTATÁSI VEGYES EGYSÉG), AMELY 2010 ÓTA EGYÜTTMŰKÖDIK CSOPORTUNKKAL, AKTÍVAN RÉSZT VESZ EBBEN A PROJEKTBEN, AMELY KÍSÉRLETEKET VÉGEZ, HOGY ÖSSZEHASONLÍTSA AZ ELMÉLETI ELŐREJELZÉSEKKEL. EBBEN A JAVASLATBAN TANULMÁNYOZZUK A TERMÉSZETES GÁZOK, ADALÉKOK, KEVERÉKEIK, VALAMINT A TERMODINAMIKAI ÉS KINETIKUS HIDRÁT-PROMÓTEREK (THF ÉS 1,3-DIOXOLÁN ÉS NÁTRIUM-DODECIL-SZULFÁT, SDS) EKVILIBRIÁJÁT, SZERKEZETI ÉS ARCKÖZI TULAJDONSÁGAIT, HOGY MEGISMERJÜK A CH4-VISSZANYERÉS ÉS A CO2 LEVÁLASZTÁSÁNAK OPTIMÁLIS FELTÉTELEIT. ALAPVETŐ SZEMPONTBÓL ELENGEDHETETLEN AZOKNAK A MIKROSZKOPIKUS MECHANIZMUSOKNAK AZ ISMERETE, AMELYEK E RENDSZEREK VISELKEDÉSÉT EGY ÖSSZETETT HÁLÓZATÉPÍTÉSI FORMÁCIÓBAN HATÁROZZÁK MEG. ENNEK ÉRDEKÉBEN KOMBINÁLUNK TÖBB ELMÉLETI ÉS SZIMULÁCIÓS TECHNIKÁT, KÖZTÜK MONTE CARLO ÉS MOLEKULÁRIS DINAMIKÁT, VALAMINT A STATISZTIKAI MECHANIKÁN ALAPULÓ FORMALIZMUSOKAT, MINT PÉLDÁUL A SAFT ÉS A VAN DER WAALS ÉS A PLATTEEUW ELMÉLET, HOGY MEGHATÁROZZUK A FÁZIS EKVILIBRIÁT, ÉS MÁS MEGKÖZELÍTÉSEKET AZ INTERFACIÁLIS TULAJDONSÁGOK ELŐREJELZÉSÉRE, MINT PÉLDÁUL A SŰRŰSÉG FUNKCIONÁLIS ELMÉLETE ÉS A NÉGYZETES GRADIENS ELMÉLET. (Hungarian)
4 August 2022
0 references
KLARÁTY PLYNU JSOU NESTOICHIOMETRICKÉ KRYSTALICKÉ PEVNÉ LÁTKY, PODOBNÉ LEDU S MALÝMI MOLEKULAMI PLYNU UVNITŘ SÍTĚ VODY, JAKO JE METAN NEBO OXID UHLIČITÝ, VYTVOŘENÉ ZA EXTRÉMNÍCH PODMÍNEK TLAKU A TEPLOTY. KDYŽ MOLEKULY TVOŘÍCÍ PEVNOU SÍŤ JSOU MOLEKULY VODY, PŘES VODÍKOVÉ VAZBY SE KLARÁTY JEDNODUŠE POJMENUJÍ HYDRÁTY. PRVOTNÍ ZÁJEM HYDRÁTŮ BYL ZPŮSOBEN JEHO VZNIKEM (A BLOKOVÁNÍM) V ROPOVODECH A ROPOVODECH V ROCE 1930S. V ROCE 1960 BYLO V MOŘSKÉM DNĚ OCEÁNU OBJEVENO VELKÉ MNOŽSTVÍ HYDRÁTŮ PLYNU, COŽ DRAMATICKY ZMĚNILO PŮVODNÍ PERSPEKTIVU. V SOUČASNÉ DOBĚ JSOU HYDRÁTY NEZBYTNÉ JAK Z EKONOMICKÉHO, TAK Z HLEDISKA ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ, NEBOŤ JSOU IDEÁLNÍMI KANDIDÁTY PRO ZACHYCOVÁNÍ CO2 A REKUPERACI ZEMNÍHO PLYNU Z HYDRÁTŮ METANU. ZACHYCENÍ CO2 KRYSTALIZACÍ V HYDRÁTECH PŘEDSTAVUJE TECHNOLOGICKÝ PRŮLOM, KTERÝ JE PŘEDMĚTEM ŠETŘENÍ JAKO ALTERNATIVA KLASICKÝCH METOD, JAKO JE REAKTIVNÍ ABSORPCE S AMINY A SELEKTIVNÍ ADSORPCE V PORÉZNÍCH MATERIÁLECH. NA DRUHÉ STRANĚ NEDÁVNÉ ODHADY NAZNAČUJÍ, ŽE MNOŽSTVÍ CH4 V HYDRATÁTECH JE DVOJNÁSOBEK CELKOVÉHO MNOŽSTVÍ V KONVENČNÍCH NÁDRŽÍCH. VZHLEDEM K TOMU, ŽE HYDRÁTY CO2 JSOU STABILNĚJŠÍ NEŽ U CH4, VYŠETŘUJE SE V SOUČASNÉ DOBĚ POHLCOVÁNÍ CO2 SOUVISEJÍCÍ S REKUPERACÍ CH4. FÁZOVÁ ROVNOVÁHA, MEZIFÁZOVÉ VLASTNOSTI A STRUKTURA HYDRÁTŮ JSOU HLUBOCE OVLIVNĚNY PŘÍTOMNOSTÍ PŘÍSAD. JAKO PŘÍKLAD LZE VYTVOŘIT TETRAHYDROFURAN (THF) HYDRÁTY ZA OKOLNÍCH PODMÍNEK TLAKU. EKONOMICKÁ ŽIVOTASCHOPNOST HYDRÁTŮ ZÁVISÍ MIMO JINÉ NA TEPLOTNÍCH A TLAKOVÝCH PODMÍNKÁCH, ZA NICHŽ SE HYDRÁTY TVOŘÍ. PROTO JE PETROCHEMICKÝ A CHEMICKÝ PRŮMYSL VELMI ZAJÍMAVÝ PRO POCHOPENÍ TĚCHTO SLOŽITÝCH SYSTÉMŮ. ZEJMÉNA SPOLEČNOST TOTAL SA, PRŮMYSLOVÝ PARTNER LABORATOŘE KOMPLEXNÍCH KAPALIN A NÁDRŽÍ (VÝZKUMNÁ SMĚSNÁ JEDNOTKA UMR-5150 TVOŘENÁ UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE LÂADOUR, CNRS A TOTAL SA), VÝZKUMNÉ SKUPINY, KTERÁ S NAŠÍ SKUPINOU SPOLUPRACUJE OD ROKU 2010, SE BUDE AKTIVNĚ PODÍLET NA TOMTO PROJEKTU, KTERÝ PROVÁDÍ EXPERIMENTY PRO SROVNÁNÍ S TEORETICKÝMI PREDIKCEMI. V TOMTO NÁVRHU SE BUDEME ZABÝVAT FÁZOVOU ROVNOVÁHOU, STRUKTURÁLNÍMI A INTERFACIÁLNÍMI VLASTNOSTMI PŘÍRODNÍCH PLYNŮ, PŘÍSAD, JEJICH SMĚSÍ A HYDRÁTŮ S TERMODYNAMICKÝMI A KINETICKÝMI PROMOTORY HYDRÁTU A BEZ NICH (THF A 1,3-DIOXOLAN A DODECYLSULFÁT SODNÝ, SDS), ABYCHOM ZNALI OPTIMÁLNÍ PODMÍNKY PRO ZNOVUZÍSKÁNÍ CH4 A ZACHYCOVÁNÍ CO2. ZE ZÁKLADNÍHO HLEDISKA JE NEZBYTNÉ ZNÁT MIKROSKOPICKÉ MECHANISMY, KTERÉ ŘÍDÍ CHOVÁNÍ TĚCHTO SYSTÉMŮ DENOMINOVANÉ KOMPLEXNÍ TVORBOU SÍTÍ. ZA TÍMTO ÚČELEM BUDEME KOMBINOVAT NĚKOLIK TEORETICKÝCH A SIMULAČNÍCH TECHNIK, VČETNĚ MONTE CARLO A MOLEKULÁRNÍ DYNAMIKY, STEJNĚ JAKO FORMALISMY ZALOŽENÉ NA STATISTICKÉ MECHANICE, JAKO JE SAFT A VAN DER WAALS A PLATTEEUW TEORIE, URČIT FÁZOVOU ROVNOVÁHU, A DALŠÍ PŘÍSTUPY K PREDIKCI INTERFACIÁLNÍCH VLASTNOSTÍ, JAKO JE HUSTOTA FUNKČNÍ TEORIE A ČTVERCOVÝ-GRADIENT TEORIE. (Czech)
4 August 2022
0 references
GĀZES KLATRĀTI IR NESTOHIOMETRISKI KRISTĀLISKI CIETVIELAS, LĪDZĪGI KĀ LEDUS AR NELIELĀM GĀZES MOLEKULĀM ŪDENS TĪKLĀ, PIEMĒRAM, METĀNU VAI OGLEKĻA DIOKSĪDU, KAS VEIDOJAS EKSTREMĀLOS SPIEDIENA UN TEMPERATŪRAS APSTĀKĻOS. KAD MOLEKULAS, KAS VEIDO CIETO TĪKLU, IR ŪDENS MOLEKULAS, IZMANTOJOT ŪDEŅRAŽA SAISTĪŠANU, KLATRĀTUS VIENKĀRŠI SAUC PAR HIDRĀTIEM. SĀKOTNĒJĀ INTERESE PAR HIDRĀTIEM BIJA SAISTĪTA AR TĀ VEIDOŠANOS (UN BLOĶĒŠANU) GĀZES UN NAFTAS CAURUĻVADOS 1930.S. 1960. GADĀ OKEĀNA JŪRAS GULTNĒS TIKA ATKLĀTI LIELI GĀZES HIDRĀTI, KRASI MAINOT SĀKOTNĒJO PERSPEKTĪVU. MŪSDIENĀS HIDRĀTI IR BŪTISKI GAN NO EKONOMISKĀ, GAN NO VIDES VIEDOKĻA, JO TIE IR IDEĀLI PIEMĒROTI CO2 UZTVERŠANAI UN DABASGĀZES ATGŪŠANAI NO METĀNA HIDRĀTIEM. CO2 UZTVERŠANA, KRISTALIZĒJOT HIDRĀTOS, IR TEHNISKS ATKLĀJUMS, KAS TIEK PĒTĪTS KĀ ALTERNATĪVA KLASISKAJĀM METODĒM, PIEMĒRAM, REAKTĪVĀ ABSORBCIJA AR AMĪNIEM UN SELEKTĪVA ADSORBCIJA PORAINOS MATERIĀLOS. NO OTRAS PUSES, JAUNĀKĀS APLĒSES LIECINA, KA CH4 DAUDZUMS HIDRĀTOS IR DIVREIZ LIELĀKS PAR KOPĒJO DAUDZUMU TRADICIONĀLAJOS REZERVUĀROS. TĀ KĀ CO2 HIDRĀTI IR STABILĀKI NEKĀ CH4, CO2 SEKVESTRĀCIJA, KAS SAISTĪTA AR CH4 REKUPERĀCIJU, PAŠLAIK TIEK PĒTĪTA. FĀZU LĪDZSVARA, STARPSIENU ĪPAŠĪBAS UN HIDRĀTU STRUKTŪRU DZIĻI IETEKMĒ PIEDEVU KLĀTBŪTNE. PIEMĒRAM, PIE APKĀRTĒJĀS VIDES SPIEDIENA VAR VEIDOTIES TETRAHIDROFURĀNA (THF) HIDRĀTI. CITU FAKTORU STARPĀ HIDRĀTU EKONOMISKĀ DZĪVOTSPĒJA IR ATKARĪGA NO TEMPERATŪRAS UN SPIEDIENA APSTĀKĻIEM, KĀDOS VEIDOJAS HIDRĀTI. LĪDZ AR TO NAFTAS ĶĪMIJAS UN ĶĪMIJAS RŪPNIECĪBA IR ĻOTI INTERESANTA ŠO SAREŽĢĪTO SISTĒMU IZPRATNĒ. KONKRĒTI, TOTAL SA, SAREŽĢĪTU ŠĶIDRUMU UN REZERVUĀRU LABORATORIJAS RŪPNIECISKAIS PARTNERIS (PĒTNIECĪBAS JAUKTA VIENĪBA UMR-5150, KO VEIDO UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE LĽADOUR, CNRS UN TOTAL SA), PĒTNIECĪBAS GRUPA, KAS SADARBOJAS AR MŪSU GRUPU KOPŠ 2010. GADA, AKTĪVI PIEDALĪSIES ŠAJĀ PROJEKTĀ, VEICOT EKSPERIMENTUS, LAI SALĪDZINĀTU AR TEORĒTISKAJĀM PROGNOZĒM. ŠAJĀ PRIEKŠLIKUMĀ MĒS PĒTĪSIM FĀZES LĪDZSVARA, STRUKTURĀLĀS UN STARPSEJAS ĪPAŠĪBAS DABAS GĀZĒM, PIEDEVĀM, TO MAISĪJUMIEM UN HIDRĀTIEM AR UN BEZ TERMODINAMISKIEM UN KINĒTISKO HIDRĀTU VEICINĀTĀJIEM (THF UN 1,3-DIOKSOLĀNS UN NĀTRIJA DODECILSULFĀTS, SDS), LAI UZZINĀTU OPTIMĀLOS APSTĀKĻUS CH4 REĢENERĀCIJAI UN CO2 UZTVERŠANAI. NO FUNDAMENTĀLĀ VIEDOKĻA IR SVARĪGI ZINĀT MIKROSKOPISKOS MEHĀNISMUS, KAS KONTROLĒ ŠO SISTĒMU DARBĪBU, KO NOSAKA SAREŽĢĪTA TĪKLA VEIDOŠANĀS. ŠAJĀ NOLŪKĀ MĒS APVIENOSIM VAIRĀKAS TEORĒTISKĀS UN SIMULĀCIJAS METODES, TOSTARP MONTEKARLO UN MOLEKULĀRO DINAMIKU, KĀ ARĪ FORMALITĀTI, KAS BALSTĪTA UZ STATISTIKAS MEHĀNIKU, PIEMĒRAM, SAFT UN VAN DER WAALS UN PLATTEEUW TEORIJU, LAI NOTEIKTU FĀZES LĪDZSVARU, UN CITAS PIEEJAS, LAI PROGNOZĒTU STARPFĀŽU ĪPAŠĪBAS, PIEMĒRAM, BLĪVUMA FUNKCIONĀLO TEORIJU UN KVADRĀTVEIDA GRADĀCIJAS TEORIJU. (Latvian)
4 August 2022
0 references
IS SOLAID CHRIOSTALTA NEAMHSTOICHIOMETRIC IAD CLATHRATES GÁIS, COSÚIL LE HOIGHEAR LE MÓILÍNÍ GÁIS BEAGA LAISTIGH DEN LÍONRA UISCE, COSÚIL LE MEATÁN NÓ DÉ-OCSAÍD CHARBÓIN, A FHOIRMÍTEAR AG COINNÍOLLACHA BRÚ AGUS TEOCHTA AN-MHÓR. NUAIR IS MÓILÍNÍ UISCE IAD MÓILÍNÍ A CHRUTHAÍONN AN LÍONRA SOLADACH, TRÍ NASCÁIL HIDRIGINE, AINMNÍTEAR CLATHRATES GO SIMPLÍ. BA É AN T-ÚS TOSAIGH DE HIODRÁITÍ MAR GHEALL AR A FHOIRMIÚ (AGUS BLOCÁIL) I BPÍBLÍNTE GÁIS AGUS OLA I 1930S. SA BHLIAIN 1960, FUARTHAS MÉIDEANNA MÓRA DE HIODRÁITÍ GÁIS I NGRINNEALL FARRAIGE, AG ATHRÚ GO MÓR AR AN BPEIRSPICTÍOCHT TOSAIGH. FAOI LÁTHAIR, TÁ HIODRÁITÍ RIACHTANACH Ó THAOBH TUAIRIMÍ EACNAMAÍOCHA AGUS COMHSHAOIL ARAON, ÓS RUD É GO BHFUIL IARRTHÓIRÍ IDÉALACH CHUN CO2 AGUS AISGHABHÁIL GÁIS NÁDÚRTHA Ó HIODRÁITÍ MEATÁIN A GHABHÁIL. IS IONANN GABHÁIL CO2 I HIODRÁITÍ TRÍ CHRIOSTALÚ AGUS DUL CHUN CINN TEICNEOLAÍOCH ATÁ FAOI IMSCRÚDÚ MAR MHALAIRT AR MHODHANNA CLASAICEACHA, AMHAIL IONSÚ IMOIBRÍOCH LE HAIMÍNÍ AGUS ASÚ ROGHNAÍOCH IN ÁBHAIR PHÓIRIÚLA. AR AN LÁIMH EILE, LÉIRÍONN MEASTACHÁIN A RINNEADH LE DÉANAÍ GO BHFUIL MÉID CH4 I HIODRÁITÍ DHÁ OIREAD AN MÉID IOMLÁN I DTAISCUMAIR THRAIDISIÚNTA. ÓS RUD É GO BHFUIL HIODRÁITÍ CO2 NÍOS COBHSAÍ NÁ NA CINN A BHAINEANN LE CH4, TÁ CEAPADH CO2 A BHAINEANN LE TÉARNAMH CH4 FAOI IMSCRÚDÚ FAOI LÁTHAIR. TÁ TIONCHAR MÓR AG LÁITHREACHT BREISEÁN AR CHOTHROMAÍOCHT CHÉIM, AR AIRÍONNA INTERFACIAL, AGUS AR STRUCHTÚR HIODRÁITÍ. MAR SHAMPLA, IS FÉIDIR HIODRÁITÍ TEITRIHIDREAFÚRÁN (THF) A DHÉANAMH AG COINNÍOLLACHA COMHTHIMPEALLACHA BRÚNNA. BRAITHEANN INMHARTHANACHT EACNAMAÍOCH HIODRÁITÍ, I MEASC FACHTÓIRÍ EILE, AR NA COINNÍOLLACHA TEOCHTA AGUS BRÚ AG A NDÉANTAR HIODRÁITÍ. DÁ BHRÍ SIN, TÁ TIONSCAL PEITRICEIMICEACH AGUS CEIMICEACH AN-SUIMIÚIL I DTUISCINT NA GCÓRAS CASTA SEO. GO HÁIRITHE, SA IOMLÁN, AN COMHPHÁIRTÍ TIONSCLAÍOCH NA SAOTHARLAINNE NA SREABHÁN CASTA AGUS TAISCUMAIR (TAIGHDE AONAD MEASCTHA UMR-5150 DÉANTA AG AN UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE LΧADOUR, CNRS AGUS SA IOMLÁN), TÁ GRÚPA TAIGHDE A CHOMHOIBRÍONN LENÁR NGRÚPA Ó 2010 I LEITH AG DUL A BHEITH RANNPHÁIRTEACH GO GNÍOMHACH SA TIONSCADAL SEO AG DÉANAMH TURGNAIMH A CHUR I GCOMPARÁID LE TUARTHA TEOIRICIÚLA. SA TOGRA SEO DÉANFAIMID STAIDÉAR AR CHOTHROMAÍOCHT CHÉIM, AIRÍONNA STRUCHTÚRACHA AGUS IDIRFHÁISCEACHA NA NGÁS NÁDÚRTHA, NA MBREISEÁN, A MEASCÁN, AGUS NA HIODRÁITÍ LE TIONSCNÓIRÍ HIODRÁITE TEIRMIDINIMICIÚIL AGUS CINÉITEACH (THF AGUS 1,3-DÉOXOLANE AGUS SULFÁIT DODECYL SÓIDIAM, SDS) CHUN NA DÁLAÍ IS FEARR IS FÉIDIR A FHÁIL AMACH MAIDIR LE GNÓTHÚ CH4 AGUS GABHÁIL CO2. Ó THAOBH BUNÚSACH DE, TÁ SÉ FÍOR-RIACHTANACH NA SÁSRAÍ MICREASCÓPACHA A RIALAÍONN IOMPRAÍOCHT NA GCÓRAS SIN ATÁ AINMNITHE AG FOIRMIÚ CASTA LÍONRAITHE A BHEITH AR AN EOLAS. CHUN NA CRÍCHE SIN, CUIRFIMID LE CHÉILE ROINNT TEICNÍCÍ TEOIRICIÚLA AGUS IONSAMHLÚCHÁIN, LENA N-ÁIRÍTEAR MONTE CARLO AGUS DINIMIC MHÓILÍNEACH, CHOMH MAITH LE FOIRMIÚLACHTAÍ BUNAITHE AR MHEICNIC STAIDRIMH, MAR SHAMPLA SAFT AGUS AN VAN DER WAALS AGUS TEOIRIC PLATTEEUW, CHUN NA COTHROMAÍOCHTA CHÉIM A CHINNEADH, AGUS CUR CHUIGE EILE CHUN AIRÍONNA INTERFACIAL A THUAR, AMHAIL TEOIRIC FEIDHME DLÚIS AGUS TEOIRIC GRÁDÁN CEARNACH. (Irish)
4 August 2022
0 references
PLINSKI CLATHRATI SO NESTAHIOMETRIČNE KRISTALINIČNE TRDNE SNOVI, PODOBNE LEDU Z MAJHNIMI PLINSKIMI MOLEKULAMI, KI SO UJETE V OMREŽJU VODE, KOT STA METAN ALI OGLJIKOV DIOKSID, KI NASTANE PRI EKSTREMNIH POGOJIH TLAKA IN TEMPERATURE. KO SO MOLEKULE, KI TVORIJO TRDNO OMREŽJE, MOLEKULE VODE, PREKO VODIKOVE VEZI, SE KLATRITI PREPROSTO IMENUJEJO HIDRATE. PRVOTNO ZANIMANJE ZA HIDRATE JE BILO POSLEDICA NJIHOVEGA NASTANKA (IN BLOKIRANJA) V PLINOVODIH IN NAFTOVODIH LETA 1930S. LETA 1960 SO V MORSKEM DNU OCEANA ODKRILI VELIKE KOLIČINE PLINSKIH HIDRATOV, KAR JE DRAMATIČNO SPREMENILO ZAČETNO PERSPEKTIVO. DANES SO HIDRATI BISTVENEGA POMENA Z GOSPODARSKEGA IN OKOLJSKEGA VIDIKA, SAJ SO IDEALNI KANDIDATI ZA ZAJEMANJE CO2 IN PRIDOBIVANJE ZEMELJSKEGA PLINA IZ METANSKIH HIDRATOV. ZAJEMANJE CO2 S KRISTALIZACIJO V HIDRATIH PREDSTAVLJA TEHNOLOŠKI PREBOJ V PREISKAVI KOT ALTERNATIVO KLASIČNIM METODAM, KOT STA REAKTIVNA ABSORPCIJA Z AMINI IN SELEKTIVNA ADSORPCIJA V POROZNEM MATERIALU. PO DRUGI STRANI NEDAVNE OCENE KAŽEJO, DA JE KOLIČINA CH4 V HIDRATIH DVAKRAT VEČJA OD SKUPNE KOLIČINE V OBIČAJNIH REZERVOARJIH. KER SO HIDRATI CO2 STABILNEJŠI OD CH4, JE TRENUTNO V PREISKAVI SEKVESTRACIJA CO2, POVEZANA Z ZAJEMANJEM CH4. PRISOTNOST DODATKOV MOČNO VPLIVA NA EKVILIBRIJO FAZE, MEDOBRAZNE LASTNOSTI IN STRUKTURO HIDRATOV. NA PRIMER, TETRAHIDROFURANSKI (THF) HIDRATI SE LAHKO OBLIKUJEJO PRI OKOLJSKIH POGOJIH PRITISKOV. EKONOMSKA IZVEDLJIVOST HIDRATOV JE MED DRUGIM ODVISNA OD TEMPERATURNIH IN TLAČNIH POGOJEV, PRI KATERIH NASTAJAJO HIDRATI. ZATO JE PETROKEMIČNA IN KEMIČNA INDUSTRIJA ZELO ZANIMIVA ZA RAZUMEVANJE TEH KOMPLEKSNIH SISTEMOV. SKUPNO PODJETJE SA, INDUSTRIJSKI PARTNER LABORATORIJA KOMPLEKSNIH TEKOČIN IN REZERVOARJEV (RAZISKOVALNA MEŠANA ENOTA UMR-5150, KI JO JE USTANOVIL UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE LΦADOUR, CNRS IN TOTAL SA), BO AKTIVNO SODELOVALA V TEM PROJEKTU, KI BO IZVAJAL POSKUSE V PRIMERJAVI S TEORETIČNIMI NAPOVEDMI. V TEM PREDLOGU BOMO PREUČILI FAZNO RAVNOVESJE, STRUKTURNE IN MEDOBRAZNE LASTNOSTI NARAVNIH PLINOV, ADITIVOV, NJIHOVIH MEŠANIC IN HIDRATOV S TERMODINAMIČNIMI IN KINETIČNIMI PROMOTORJI HIDRATA ALI BREZ NJIH (THF IN 1,3-DIOKSOLAN IN NATRIJEV DODECIL SULFAT, SDS), DA BI SPOZNALI OPTIMALNE POGOJE ZA ZAJEMANJE CH4 IN CO2. S TEMELJNEGA VIDIKA JE BISTVENO POZNATI MIKROSKOPSKE MEHANIZME, KI NADZORUJEJO OBNAŠANJE TEH SISTEMOV, DENOMINIRANE S KOMPLEKSNIM OBLIKOVANJEM MREŽ. V TA NAMEN BOMO ZDRUŽILI VEČ TEORETIČNIH IN SIMULACIJSKIH TEHNIK, VKLJUČNO Z MONTE CARLO IN MOLEKULARNO DINAMIKO, KOT TUDI FORMALIZMI, KI TEMELJIJO NA STATISTIČNI MEHANIKI, KOT STA SAFT IN VAN DER WAALS IN TEORIJA PLATTEEUW, DA BI DOLOČILI FAZNO ENAKOVREDNOST IN DRUGE PRISTOPE K NAPOVEDOVANJU MEDOBRAZNIH LASTNOSTI, KOT STA TEORIJA FUNKCIONALNOSTI GOSTOTE IN TEORIJA KVADRATNIH STOPENJ. (Slovenian)
4 August 2022
0 references
ГАЗОВИТЕ КЛАТРАТИ СА НЕСТОХИОМЕТРИЧНИ КРИСТАЛНИ ТВЪРДИ ВЕЩЕСТВА, ПОДОБНИ НА ЛЕДА С МАЛКИ ГАЗОВИ МОЛЕКУЛИ, ОБГРАДЕНИ ВЪВ ВОДНАТА МРЕЖА, КАТО МЕТАН ИЛИ ВЪГЛЕРОДЕН ДИОКСИД, ОБРАЗУВАНИ ПРИ ЕКСТРЕМНИ УСЛОВИЯ НА НАЛЯГАНЕ И ТЕМПЕРАТУРА. КОГАТО МОЛЕКУЛИТЕ, ФОРМИРАЩИ ТВЪРДАТА МРЕЖА, СА ВОДНИ МОЛЕКУЛИ, ЧРЕЗ ВОДОРОДНО СВЪРЗВАНЕ, КЛАТРАТИТЕ ПРОСТО СЕ НАРИЧАТ ХИДРАТИ. ПЪРВОНАЧАЛНИЯТ ИНТЕРЕС НА ХИДРАТИТЕ СЕ ДЪЛЖИ НА ОБРАЗУВАНЕТО (И БЛОКИРАНЕТО) НА ГАЗОПРОВОДИ И НЕФТОПРОВОДИ ПРЕЗ 1930 Г. ПРЕЗ 1960 Г. ГОЛЕМИ КОЛИЧЕСТВА ГАЗОВИ ХИДРАТИ СА ОТКРИТИ В МОРСКОТО ДЪНО НА ОКЕАНА, ПРОМЕНЯЙКИ ДРАМАТИЧНО ПЪРВОНАЧАЛНАТА ПЕРСПЕКТИВА. ДНЕС ХИДРАТИТЕ СА ОТ СЪЩЕСТВЕНО ЗНАЧЕНИЕ КАКТО ОТ ИКОНОМИЧЕСКА, ТАКА И ОТ ЕКОЛОГИЧНА ГЛЕДНА ТОЧКА, ТЪЙ КАТО СА ИДЕАЛНИ КАНДИДАТИ ЗА УЛАВЯНЕ НА CO2 И ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ НА ПРИРОДЕН ГАЗ ОТ МЕТАНОВИ ХИДРАТИ. УЛАВЯНЕТО ЧРЕЗ КРИСТАЛИЗАЦИЯ НА CO2 В ХИДРАТИ ПРЕДСТАВЛЯВА ТЕХНОЛОГИЧЕН ПРОБИВ, КОЙТО СЕ ПРОУЧВА КАТО АЛТЕРНАТИВА НА КЛАСИЧЕСКИТЕ МЕТОДИ, КАТО РЕАКТИВНА АБСОРБЦИЯ С АМИНИ И СЕЛЕКТИВНА АДСОРБЦИЯ В ПОРЕСТИ МАТЕРИАЛИ. ОТ ДРУГА СТРАНА, ПОСЛЕДНИТЕ ОЦЕНКИ ПОКАЗВАТ, ЧЕ КОЛИЧЕСТВОТО НА CH4 В ХИДРАТИ Е ДВА ПЪТИ ПО-ГОЛЯМО ОТ ОБЩОТО КОЛИЧЕСТВО В КОНВЕНЦИОНАЛНИТЕ РЕЗЕРВОАРИ. ТЪЙ КАТО CO2 ХИДРАТИТЕ СА ПО-СТАБИЛНИ ОТ ТЕЗИ НА CH4, УЛАВЯНЕТО НА CO2, СВЪРЗАНО С ВЪЗСТАНОВЯВАНЕТО НА CH4, ПОНАСТОЯЩЕМ СЕ РАЗСЛЕДВА. ФАЗОВО РАВНОВЕСИЕ, МЕЖДУЛИЧНОСТНИ СВОЙСТВА И СТРУКТУРА НА ХИДРАТИТЕ СА ДЪЛБОКО ЗАСЕГНАТИ ОТ НАЛИЧИЕТО НА ДОБАВКИ. КАТО ПРИМЕР, ТЕТРАХИДРОФУРАН (THF) ХИДРАТИ МОГАТ ДА СЕ ОБРАЗУВАТ ПРИ ОКОЛНИ УСЛОВИЯ НА НАЛЯГАНЕ. ИКОНОМИЧЕСКАТА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТ НА ХИДРАТИТЕ ЗАВИСИ, НАРЕД С ДРУГИ ФАКТОРИ, ОТ ТЕМПЕРАТУРНИТЕ УСЛОВИЯ И УСЛОВИЯТА НА НАЛЯГАНЕ, ПРИ КОИТО СЕ ОБРАЗУВАТ ХИДРАТИТЕ. СЛЕДОВАТЕЛНО НЕФТОХИМИЧЕСКАТА И ХИМИЧЕСКАТА ПРОМИШЛЕНОСТ СА МНОГО ИНТЕРЕСНИ В РАЗБИРАНЕТО НА ТЕЗИ СЛОЖНИ СИСТЕМИ. ПО-СПЕЦИАЛНО, ОБЩО SA, ИНДУСТРИАЛЕН ПАРТНЬОР НА ЛАБОРАТОРИЯТА ЗА СЛОЖНИ ТЕЧНОСТИ И РЕЗЕРВОАРИ (ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКА СМЕСЕНА ЕДИНИЦА UMR-5150, ОБРАЗУВАНА ОТ UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE L-ADOUR, CNRS И TOTAL SA), ИЗСЛЕДОВАТЕЛСКА ГРУПА, КОЯТО СИ СЪТРУДНИЧИ С НАШАТА ГРУПА ОТ 2010 Г., ЩЕ УЧАСТВА АКТИВНО В ТОЗИ ПРОЕКТ, ПРОВЕЖДАЩ ЕКСПЕРИМЕНТИ, ЗА ДА СРАВНИ С ТЕОРЕТИЧНИТЕ ПРОГНОЗИ. В ТОВА ПРЕДЛОЖЕНИЕ ЩЕ ПРОУЧИМ РАВНОВЕСИЕТО НА ФАЗИТЕ, СТРУКТУРНИТЕ И МЕЖДУЛИЧНОСТНИТЕ СВОЙСТВА НА ПРИРОДНИТЕ ГАЗОВЕ, ДОБАВКИТЕ, ТЕХНИТЕ СМЕСИ И ХИДРАТИТЕ СЪС И БЕЗ ТЕРМОДИНАМИЧНИ И КИНЕТИЧНИ ХИДРАТНИ ПРОМОТОРИ (THF И 1,3-ДИОКСОЛАН И НАТРИЕВ ДОДЕЦИЛСУЛФАТ, SDS), ЗА ДА ЗНАЕМ ОПТИМАЛНИТЕ УСЛОВИЯ ЗА ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ НА CH4 И УЛАВЯНЕ НА CO2. ОТ ФУНДАМЕНТАЛНА ГЛЕДНА ТОЧКА Е ОТ СЪЩЕСТВЕНО ЗНАЧЕНИЕ ДА СЕ ПОЗНАВАТ МИКРОСКОПИЧНИТЕ МЕХАНИЗМИ, КОИТО КОНТРОЛИРАТ ПОВЕДЕНИЕТО НА ТЕЗИ СИСТЕМИ, ДЕНОМИНИРАНИ В СЛОЖНА МРЕЖОВА ФОРМАЦИЯ. ЗА ТАЗИ ЦЕЛ ЩЕ КОМБИНИРАМЕ НЯКОЛКО ТЕОРЕТИЧНИ И СИМУЛАЦИОННИ ТЕХНИКИ, ВКЛЮЧИТЕЛНО МОНТЕ КАРЛО И МОЛЕКУЛЯРНАТА ДИНАМИКА, КАКТО И ФОРМАЛИЗМА, БАЗИРАНА НА СТАТИСТИЧЕСКАТА МЕХАНИКА, КАТО САФТ И ТЕОРИЯТА НА ВАН ДЕР ВААЛС И ПЛАТЕЕВ, ЗА ДА ОПРЕДЕЛИМ РАВНОВЕСИЕТО НА ФАЗАТА И ДРУГИ ПОДХОДИ ЗА ПРОГНОЗИРАНЕ НА МЕЖДУФАЗНИТЕ СВОЙСТВА, КАТО НАПРИМЕР ТЕОРИЯТА НА ПЛЪТНОСТТА И ТЕОРИЯТА НА КВАДРАТНИЯ ГРАДИЕНТ. (Bulgarian)
4 August 2022
0 references
IL-KLASTRATI TAL-GASS HUMA SOLIDI KRISTALLINI NONSTOJKJOMETRIĊI, SIMILI GĦAS-SILĠ B’MOLEKULI ŻGĦAR TAL-GASS LI JINSABU FIN-NETWERK TAL-ILMA, BĦALL-METANU JEW ID-DIOSSIDU TAL-KARBONJU, IFFURMATI F’KUNDIZZJONIJIET ESTREMI TA’ PRESSJONI U TEMPERATURA. META MOLEKULI LI JIFFURMAW IN-NETWERK SOLIDU HUMA MOLEKULI ILMA, PERMEZZ IDROĠENU TWAĦĦIL, CLATHRATES HUMA SEMPLIĊIMENT IMSEJĦA IDRATI. L-INTERESS INIZJALI TAL-IDRATI KIEN DOVUT GĦALL-FORMAZZJONI TIEGĦU (U L-IMBLUKKAR) FIL-PIPELINES TAL-GASS U TAŻ-ŻEJT FL-1930S. FL-1960, ĠEW SKOPERTI AMMONTI KBAR TA’ IDRATI TAL-GASS F’QIEGĦ IL-BAĦAR TAL-OĊEANI, LI BIDDLU B’MOD DRAMMATIKU L-PERSPETTIVA INIZJALI. ILLUM IL-ĠURNATA, L-IDRATI HUMA ESSENZJALI KEMM MIL-LAT EKONOMIKU KIF UKOLL MIL-LAT AMBJENTALI, PERESS LI HUMA KANDIDATI IDEALI GĦALL-QBID TAS-CO2 U L-IRKUPRU TAL-GASS NATURALI MILL-IDRATI TAL-METAN. IL-QBID PERMEZZ TAL-KRISTALLIZZAZZJONI TAS-CO2 FL-IDRATI JIKKOSTITWIXXI ŻVILUPP TEKNOLOĠIKU TAĦT INVESTIGAZZJONI BĦALA ALTERNATTIVA GĦALL-METODI KLASSIĊI, BĦALL-ASSORBIMENT REATTIV BL-AMMINI U L-ASSORBIMENT SELETTIV F’MATERJALI PORUŻI. MIN-NAĦA L-OĦRA, STIMI RIĊENTI JINDIKAW LI L-AMMONT TA’ CH4 F’IDRATI HUWA D-DOPPJU TAL-AMMONT TOTALI F’ĠIBJUNI KONVENZJONALI. PERESS LI L-IDRATI TAS-CO2 HUMA AKTAR STABBLI MINN DAWK TAS-CH4, IS-SEKWESTRU TAS-CO2 ASSOĊJAT MAL-IRKUPRU TAS-CH4 BĦALISSA QED JIĠI INVESTIGAT. L-EKWILIBRIA TAL-FAŻI, IL-PROPRJETAJIET INTERFAĊJALI, U L-ISTRUTTURA TAL-IDRATI HUMA AFFETTWATI ĦAFNA MILL-PREŻENZA TA’ ADDITTIVI. BĦALA EŻEMPJU, L-IDRATI TAT-TETRAIDROFURAN (THF) JISTGĦU JIĠU FFURMATI F’KUNDIZZJONIJIET AMBJENTALI TA’ PRESSJONIJIET. IL-VIJABBILTÀ EKONOMIKA TAL-IDRATI TIDDEPENDI, FOST FATTURI OĦRA, FUQ IT-TEMPERATURA U L-KUNDIZZJONIJIET TAL-PRESSJONI LI FIHOM JIĠU FFURMATI L-IDRATI. KONSEGWENTEMENT, L-INDUSTRIJA PETROKIMIKA U KIMIKA HUMA INTERESSANTI ĦAFNA FIL-FEHIM TA ‘DAWN IS-SISTEMI KUMPLESSI. B’MOD PARTIKOLARI, L-SA TOTALI, L-IMSIEĦEB INDUSTRIJALI TAL-LABORATORJU TA’ FLUWIDI U ĠIBJUNI KUMPLESSI (UNITÀ MĦALLTA TA’ RIĊERKA UMR-5150 IFFURMATA MILL-UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE LIADOUR, CNRS U SA TOTALI), GRUPP TA’ RIĊERKA LI JIKKOLLABORA MAL-GRUPP TAGĦNA MILL-2010 ‘L HAWN, SE JIPPARTEĊIPA B’MOD ATTIV F’DAN IL-PROĠETT LI JWETTAQ ESPERIMENTI BIEX IQABBEL MAT-TBASSIR TEORETIKU. F’DIN IL-PROPOSTA SE NISTUDJAW IL-FAŻI EKWILIBRIA, IL-PROPRJETAJIET STRUTTURALI U INTERFAĊJALI TAL-GASSIJIET NATURALI, L-ADDITTIVI, IT-TAĦLITIET TAGĦHOM, U L-IDRATI BI U MINGĦAJR PROMOTURI TAL-IDRAT TERMODINAMIĊI U KINETIĊI (THF U 1,3-DIOXOLANE U SODIUM DODECYL SULFATE, SDS) BIEX INKUNU NAFU L-KUNDIZZJONIJIET OTTIMALI GĦALL-IRKUPRU TAS-CH4 U L-QBID TAS-CO2. MINN PERSPETTIVA FUNDAMENTALI, HUWA ESSENZJALI LI JKUNU MAGĦRUFA L-MEKKANIŻMI MIKROSKOPIĊI LI JIKKONTROLLAW L-IMĠIBA TA’ DAWN IS-SISTEMI DENOMINATI MINN FORMAZZJONI KUMPLESSA TA’ NETWERKING. GĦAL DAN IL-GĦAN, AĦNA SE JIKKOMBINAW DIVERSI TEKNIKI TEORETIĊI U TA ‘SIMULAZZJONI, INKLUŻI MONTE CARLO U D-DINAMIKA MOLEKULARI, KIF UKOLL FORMALIŻMU BBAŻATI FUQ MECHANICS STATISTIĊI, BĦAL SAFT U L-VAN DER WAALS U T-TEORIJA PLATTEEUW, BIEX JIDDETERMINAW IL-FAŻI EKWILIBRIA, U APPROĊĊI OĦRA LI JBASSRU PROPRJETAJIET INTERFACIAL, BĦAT-TEORIJA FUNZJONALI DENSITÀ U T-TEORIJA GRAD KWADRU. (Maltese)
4 August 2022
0 references
Os cloratos de gás são sólidos cristalinos não-estoquiométricos, semelhantes ao gelo, com pequenas moléculas de gás incorporadas no interior da rede de água, como o metano ou o dióxido de carbono, fabricados em condições extremas de pressão e temperatura. Quando as moléculas que formam a rede sólida são moléculas de água, através da ligação de hidrogénio, os cloratos são simplesmente denominados hidratos. O interesse inicial dos hidratos deveu-se à sua formação (e bloqueio) em tubagens de gás e petróleo na década de 1930. Em 1960, grandes quantidades de hidratos de gás foram descobertas em bancos de mar oceânicos, alterando drasticamente a perspectiva inicial. Atualmente, os hidratos são essenciais tanto do ponto de vista económico como ambiental, uma vez que são candidatos ideais para a captura de CO2 e a recuperação de gás natural a partir de hidratos de metano. A captura através da cristalização do CO2 em hidratos constitui uma ruptura tecnológica, através de investigação, como alternativa aos métodos clássicos, tal como a absorção reactiva com aminas e a adsorção selectiva em materiais porosos. Por outro lado, as estimativas recentes indicam que o montante de CH4 em hidratos é o dobro do montante total em reservas convencionais. Uma vez que os hidratos de CO2 são mais estáveis do que os de CH4, a seleção de CO2 associada à recuperação de CH4 encontra-se atualmente em fase de investigação. A EQUILIBRIA DA FASE, AS PROPRIEDADES INTERFACIAIS E A ESTRUTURA DOS HIDRATOS SÃO PROFUNDAMENTE AFETADAS PELA PRESENÇA DE ADITIVOS. Por exemplo, os hidratos de tetraidrofurano (THF) podem ser preparados em condições ambientais de pressão. A viabilidade económica dos hidratos depende, entre outros factores, das condições de temperatura e de pressão em que os hidratos são formados. Consequentemente, a indústria petroquímica e química está muito interessada em compreender estes sistemas completos. Nomeadamente, a TOTAL SA, PARCEIRO INDUSTRIAL DO LABORATÓRIO DE FLUIDOS E RESERVADORES COMPLEXOS (UNIDADE MISTA DE INVESTIGAÇÃO UMR-5150 CRIADA PELA UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE L¿ADOUR, CNRS E TOTAL SA), GRUPO DE INVESTIGAÇÃO QUE COLABORA COM O NOSSO GRUPO A PARTICIPAR ATIVAMENTE NO PRESENTE PROJECTO, REALIZANDO EXPERAÇÕES PARA COMPARARAR COM AS PREDIÇÕES TÉTICAS. Nesta proposta, estudaremos as propriedades físicas, estruturais e interfaciais dos gases naturais, aditivos, suas misturas e os hidratos com e sem hidratos termodinâmicos e cinéticos (THF e 1,3-dioxolano e sulfato de dodecilo de sódio, SDS) para conhecer as condições ideais para a recuperação de CH4 e a captura de CO2. A partir de um ponto de vista fundamental, é essencial conhecer os mecanismos microscópicos que controlam o comportamento destes sistemas denominados por uma formação completa de rede. Para este fim, combinaremos várias técnicas teóricas e de simulação, incluindo o CARLO MONTE e a DINÂMICA MOLECULAR, bem como formalismos baseados em mecânicas estatísticas, tais como o SAFT e a teoria VAN DER WAALS e PLATTEEUW, para determinar as propriedades físicas e outras abordagens para predizer as propriedades interfaciais, tais como a teoria funcional da densidade e a teoria QUADRADA-GRADIENTE. (Portuguese)
4 August 2022
0 references
GASKLATRATER ER IKKE-STØKIOMETRISKE KRYSTALLINSKE FASTE STOFFER, DER LIGNER IS MED SMÅ GASMOLEKYLER, DER KRATERES INDE I NETTET AF VAND, SOM METAN ELLER KULDIOXID, DANNET UNDER EKSTREME TRYK- OG TEMPERATURFORHOLD. NÅR MOLEKYLER DANNER DET FASTE NETVÆRK ER VANDMOLEKYLER, VIA HYDROGENBINDING, KALDES KLATRATER SIMPELTHEN HYDRATER. DEN OPRINDELIGE INTERESSE FOR HYDRATER SKYLDTES DETS DANNELSE (OG BLOKERING) I GAS- OG OLIERØRLEDNINGER I 1930S. I 1960 BLEV DER OPDAGET STORE MÆNGDER GASHYDRATER I HAVBUNDEN, HVILKET ÆNDREDE DET OPRINDELIGE PERSPEKTIV DRAMATISK. I DAG ER HYDRATER VIGTIGE UD FRA BÅDE ØKONOMISKE OG MILJØMÆSSIGE SYNSPUNKTER, DA DE ER IDEELLE KANDIDATER TIL OPSAMLING AF CO2 OG NATURGASGENVINDING FRA METANHYDRATER. OPSAMLING VIA KRYSTALLISERING AF CO2 I HYDRATER UDGØR ET TEKNOLOGISK GENNEMBRUD, DER UNDERSØGES SOM ALTERNATIV TIL KLASSISKE METODER, SÅSOM REAKTIV ABSORPTION MED AMINER OG SELEKTIV ADSORPTION I PORØSE MATERIALER. PÅ DEN ANDEN SIDE TYDER NYLIGE SKØN PÅ, AT MÆNGDEN AF CH4 I HYDRATER ER DOBBELT SÅ STOR SOM DEN SAMLEDE MÆNGDE I KONVENTIONELLE RESERVOIRER. DA CO2-HYDRATER ER MERE STABILE END CH4, ER BINDING AF CO2 I FORBINDELSE MED CH4-GENVINDING I ØJEBLIKKET GENSTAND FOR EN UNDERSØGELSE. FASE LIGEVÆGT, INTERFACIAL EGENSKABER, OG STRUKTUR AF HYDRATER ER DYBT PÅVIRKET AF TILSTEDEVÆRELSEN AF TILSÆTNINGSSTOFFER. SOM ET EKSEMPEL KAN TETRAHYDROFURAN (THF) HYDRAT DANNES UNDER OMGIVENDE TRYKFORHOLD. HYDRATERNES ØKONOMISKE LEVEDYGTIGHED AFHÆNGER BL.A. AF DE TEMPERATUR- OG TRYKFORHOLD, HVORUNDER HYDRATERNE DANNES. DERFOR ER DEN PETROKEMISKE OG KEMISKE INDUSTRI MEGET INTERESSANT I AT FORSTÅ DISSE KOMPLEKSE SYSTEMER. ISÆR TOTAL SA, DEN INDUSTRIELLE PARTNER I LABORATORIET AF KOMPLEKSE VÆSKER OG RESERVOIRER (FORSKNING BLANDET ENHED UMR-5150 DANNET AF UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE L¿ADOUR, CNRS OG TOTAL SA), EN FORSKNINGSGRUPPE, DER HAR SAMARBEJDET MED VORES GRUPPE SIDEN 2010, VIL DELTAGE AKTIVT I DETTE PROJEKT, DER UDFØRER EKSPERIMENTER FOR AT SAMMENLIGNE MED TEORETISKE FORUDSIGELSER. I DETTE FORSLAG VIL VI UNDERSØGE FASE LIGEVÆGT, STRUKTURELLE OG INTERFACIAL EGENSKABER AF NATURGAS, ADDITIVER, DERES BLANDINGER, OG HYDRATER MED OG UDEN TERMODYNAMISKE OG KINETISKE HYDRAT PROMOTORER (THF OG 1,3-DIOXOLAN OG NATRIUM DODECYLSULFAT, SDS) FOR AT KENDE DE OPTIMALE BETINGELSER FOR CH4 GENVINDING OG CO2-OPSAMLING. UD FRA ET GRUNDLÆGGENDE SYNSPUNKT ER DET VIGTIGT AT KENDE DE MIKROSKOPISKE MEKANISMER, DER STYRER DISSE SYSTEMERS ADFÆRD, SOM EN KOMPLEKS NETVÆRKSDANNELSE GIVER ANLEDNING TIL. TIL DETTE FORMÅL VIL VI KOMBINERE FLERE TEORETISKE OG SIMULERINGSTEKNIKKER, HERUNDER MONTE CARLO OG MOLEKYLÆR DYNAMIK, SAMT FORMALISMER BASERET PÅ STATISTISK MEKANIK, SÅSOM SAFT OG VAN DER WAALS OG PLATTEEUW TEORI, FOR AT BESTEMME FASE LIGEVÆGT, OG ANDRE TILGANGE TIL AT FORUDSIGE INTERFACIAL EGENSKABER, SÅSOM TÆTHED FUNKTIONELLE TEORI OG KVADRAT-GRADIENT TEORI. (Danish)
4 August 2022
0 references
CLATRAȚII DE GAZ SUNT SOLIDE CRISTALINE NESTOICHIOMETRICE, SIMILARE CU GHEAȚA CU MOLECULE MICI DE GAZ ÎNCORPORATE ÎN REȚEAUA DE APĂ, CUM AR FI METANUL SAU DIOXIDUL DE CARBON, FORMATE ÎN CONDIȚII EXTREME DE PRESIUNE ȘI TEMPERATURĂ. CÂND MOLECULELE CARE FORMEAZĂ REȚEAUA SOLIDĂ SUNT MOLECULE DE APĂ, PRIN LEGAREA HIDROGENULUI, CLATRAȚII SUNT PUR ȘI SIMPLU NUMIȚI HIDRAȚI. INTERESUL INIȚIAL AL HIDRAȚILOR S-A DATORAT FORMĂRII (ȘI BLOCĂRII) ÎN CONDUCTELE DE GAZ ȘI PETROL ÎN 1930S. ÎN 1960, CANTITĂȚI MARI DE HIDRAȚI DE GAZ AU FOST DESCOPERITE ÎN FUNDUL OCEANULUI, SCHIMBÂND DRAMATIC PERSPECTIVA INIȚIALĂ. ÎN PREZENT, HIDRAȚII SUNT ESENȚIALI ATÂT DIN PUNCT DE VEDERE ECONOMIC, CÂT ȘI DIN PUNCT DE VEDERE ECOLOGIC, DEOARECE SUNT CANDIDAȚI IDEALI PENTRU CAPTAREA CO2 ȘI RECUPERAREA GAZELOR NATURALE DIN HIDRAȚII DE METAN. CAPTAREA PRIN CRISTALIZARE A CO2 ÎN HIDRAȚI CONSTITUIE UN PROGRES TEHNOLOGIC INVESTIGAT CA ALTERNATIVĂ LA METODELE CLASICE, CUM AR FI ABSORBȚIA REACTIVĂ CU AMINE ȘI ADSORBȚIA SELECTIVĂ ÎN MATERIALELE POROASE. PE DE ALTĂ PARTE, ESTIMĂRILE RECENTE INDICĂ FAPTUL CĂ CANTITATEA DE CH4 DIN HIDRAȚI ESTE DE DOUĂ ORI MAI MARE DECÂT CANTITATEA TOTALĂ DIN REZERVOARELE CONVENȚIONALE. DEOARECE HIDRAȚII DE CO2 SUNT MAI STABILI DECÂT CEI AI CH4, SE INVESTIGHEAZĂ ÎN PREZENT SECHESTRAREA CO2 ASOCIATĂ RECUPERĂRII CH4. ECHILIBRUL DE FAZĂ, PROPRIETĂȚILE INTERFACIALE ȘI STRUCTURA HIDRAȚILOR SUNT PROFUND AFECTATE DE PREZENȚA ADITIVILOR. DE EXEMPLU, HIDRAȚII DE TETRAHIDROFURAN (THF) SE POT FORMA ÎN CONDIȚII AMBIENTALE DE PRESIUNE. VIABILITATEA ECONOMICĂ A HIDRAȚILOR DEPINDE, PRINTRE ALȚI FACTORI, DE CONDIȚIILE DE TEMPERATURĂ ȘI PRESIUNE ÎN CARE SE FORMEAZĂ HIDRAȚII. ÎN CONSECINȚĂ, INDUSTRIA PETROCHIMICĂ ȘI CHIMICĂ SUNT FOARTE INTERESANTE ÎN ÎNȚELEGEREA ACESTOR SISTEME COMPLEXE. ÎN SPECIAL, TOTAL SA, PARTENERUL INDUSTRIAL AL LABORATORULUI DE FLUIDE ȘI REZERVOARE COMPLEXE (UNITATEA MIXTĂ DE CERCETARE UMR-5150 FORMATĂ DE UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE L.ADOUR, CNRS ȘI TOTAL SA), UN GRUP DE CERCETARE CARE COLABOREAZĂ CU GRUPUL NOSTRU DIN 2010, VA PARTICIPA ACTIV LA ACEST PROIECT DE REALIZARE DE EXPERIMENTE PENTRU A COMPARA CU PREVIZIUNILE TEORETICE. ÎN ACEASTĂ PROPUNERE VOM STUDIA ECHILIBRUL DE FAZĂ, PROPRIETĂȚILE STRUCTURALE ȘI INTERFACIALE ALE GAZELOR NATURALE, ADITIVILOR, AMESTECURILOR ACESTORA ȘI HIDRAȚILOR CU ȘI FĂRĂ PROMOTORI TERMODINAMICI ȘI CINETICI DE HIDRAT (THF ȘI 1,3-DIOXOLAN ȘI SULFAT DE DODECIL DE SODIU, SDS) PENTRU A CUNOAȘTE CONDIȚIILE OPTIME PENTRU RECUPERAREA CH4 ȘI CAPTAREA CO2. DIN PUNCT DE VEDERE FUNDAMENTAL, ESTE ESENȚIAL SĂ SE CUNOASCĂ MECANISMELE MICROSCOPICE CARE CONTROLEAZĂ COMPORTAMENTUL ACESTOR SISTEME, DENOMINATE PRINTR-O FORMARE COMPLEXĂ DE REȚELE. ÎN ACEST SCOP, VOM COMBINA MAI MULTE TEHNICI TEORETICE ȘI DE SIMULARE, INCLUSIV MONTE CARLO ȘI DINAMICA MOLECULARĂ, PRECUM ȘI FORMALISME BAZATE PE MECANICA STATISTICĂ, CUM AR FI SAFT ȘI TEORIA VAN DER WAALS ȘI PLATTEEUW, PENTRU A DETERMINA ECHILIBRUL DE FAZĂ ȘI ALTE ABORDĂRI PENTRU A PREZICE PROPRIETĂȚILE INTERFACIALE, CUM AR FI TEORIA FUNCȚIONALĂ A DENSITĂȚII ȘI TEORIA GRADIENTULUI PĂTRAT. (Romanian)
4 August 2022
0 references
GASKLATRAT ÄR ICKE-STÖKIOMETRISKA KRISTALLINA FASTA ÄMNEN, LIKNANDE IS MED SMÅ GASMOLEKYLER INKAPSLADE INUTI VATTENNÄTET, SOM METAN ELLER KOLDIOXID, SOM BILDAS VID EXTREMA TRYCK- OCH TEMPERATURFÖRHÅLLANDEN. NÄR MOLEKYLER SOM BILDAR DET FASTA NÄTVERKET ÄR VATTENMOLEKYLER, VIA VÄTEBINDNING, KALLAS KLATRATER HELT ENKELT HYDRATER. DET URSPRUNGLIGA INTRESSET FÖR HYDRATER BERODDE PÅ ATT DET BILDADES (OCH BLOCKERADES) I GAS- OCH OLJELEDNINGAR UNDER 1930-TALET. 1960 UPPTÄCKTES STORA MÄNGDER GASHYDRATER I HAVSBOTTNEN, VILKET DRAMATISKT FÖRÄNDRADE DET URSPRUNGLIGA PERSPEKTIVET. I DAG ÄR HYDRATER VIKTIGA BÅDE UR EKONOMISK OCH MILJÖMÄSSIG SYNVINKEL, EFTERSOM DE ÄR IDEALISKA KANDIDATER FÖR AVSKILJNING AV KOLDIOXID OCH NATURGAS FRÅN METANHYDRATER. AVSKILJNING GENOM KRISTALLISERING AV CO2 I HYDRATER UTGÖR ETT TEKNISKT GENOMBROTT SOM UNDERSÖKS SOM ALTERNATIV TILL KLASSISKA METODER, SÅSOM REAKTIV ABSORPTION MED AMINER OCH SELEKTIV ADSORPTION I PORÖSA MATERIAL. Å ANDRA SIDAN TYDER FÄRSKA UPPSKATTNINGAR PÅ ATT MÄNGDEN CH4 I HYDRATER ÄR DUBBELT SÅ STOR SOM DEN TOTALA MÄNGDEN I KONVENTIONELLA RESERVOARER. EFTERSOM KOLDIOXIDHYDRATERNA ÄR STABILARE ÄN CH4 ÄR KOLDIOXIDBINDNINGEN FÖR NÄRVARANDE FÖREMÅL FÖR UNDERSÖKNING. FASJÄMVIKT, INTERFACIALA EGENSKAPER OCH HYDRATERS STRUKTUR PÅVERKAS DJUPT AV FÖREKOMSTEN AV TILLSATSER. SOM ETT EXEMPEL KAN TETRAHYDROFURAN (THF)-HYDRATER BILDAS VID OMGIVANDE TRYCKFÖRHÅLLANDEN. HYDRORNAS EKONOMISKA LIVSKRAFT BEROR BLAND ANNAT PÅ DE TEMPERATUR- OCH TRYCKFÖRHÅLLANDEN VID VILKA HYDRATER BILDAS. FÖLJAKTLIGEN ÄR DEN PETROKEMISKA OCH KEMISKA INDUSTRIN MYCKET INTRESSANT FÖR ATT FÖRSTÅ DESSA KOMPLEXA SYSTEM. I SYNNERHET KOMMER TOTAL SA, INDUSTRIPARTNER TILL LABORATORIET FÖR KOMPLEXA VÄTSKOR OCH RESERVOARER (FORSKNINGSBLANDAD ENHET UMR-5150 BILDAD AV UNIV. DE PAU ET DES PAYS DE L-ADOUR, CNRS OCH TOTAL SA), EN FORSKARGRUPP SOM SAMARBETAR MED VÅR GRUPP SEDAN 2010, ATT DELTA AKTIVT I DETTA PROJEKT SOM UTFÖR EXPERIMENT FÖR ATT JÄMFÖRA MED TEORETISKA FÖRUTSÄGELSER. I DETTA FÖRSLAG KOMMER VI ATT STUDERA FASJÄMLIKHET, STRUKTURELLA OCH INTERFACIALA EGENSKAPER HOS NATURGASER, TILLSATSER, DERAS BLANDNINGAR OCH HYDRATERNA MED OCH UTAN TERMODYNAMISKA OCH KINETISKA HYDRATBEFRÄMJANDE MEDEL (THF OCH 1,3-DIOXOLAN OCH NATRIUMDODECYLSULFAT, SDS) FÖR ATT KÄNNA TILL DE OPTIMALA FÖRHÅLLANDENA FÖR CH4-ÅTERVINNING OCH CO2-AVSKILJNING. UR EN GRUNDLÄGGANDE SYNVINKEL ÄR DET VIKTIGT ATT KÄNNA TILL DE MIKROSKOPISKA MEKANISMER SOM STYR BETEENDET HOS DESSA SYSTEM SOM UTTRYCKS AV EN KOMPLEX NÄTVERKSBILDNING. I DETTA SYFTE KOMMER VI ATT KOMBINERA FLERA TEORETISKA TEKNIKER OCH SIMULERINGSTEKNIKER, DÄRIBLAND MONTE CARLO OCH MOLEKYLÄRDYNAMIK, SAMT FORMALISM BASERADE PÅ STATISTISK MEKANIK, SÅSOM SAFT OCH VAN DER WAALS OCH PLATTEEUW-TEORIN, FÖR ATT BESTÄMMA FASJÄMLIKHETEN, OCH ANDRA METODER FÖR ATT FÖRUTSÄGA INTERFACIALA EGENSKAPER, SÅSOM DENSITETSFUNKTIONSTEORI OCH KVADRATGRADIENTTEORI. (Swedish)
4 August 2022
0 references
Huelva
0 references
20 December 2023
0 references
Identifiers
FIS2017-89361-C3-1-P
0 references