Новости

Найден способ безопасной добычи стратегического "кислого" газа в Арктике

02.02.2026

<div> Разработка месторождений стратегического "кислого" газа (с сероводородом) в Арктике, где сосредоточено свыше 80% российской добычи, критически осложнена риском образования ледяных пробок (гидратов) в трубах. Однако существующие методы борьбы с ними недостаточно эффективны: стандартные ингибиторы теряют силу, а альтернативы — чрезмерно дороги или технически невозможны. Решение предложили ученые Пермского Политеха совместно с международными коллегами. Они создали реагенты на основе нового класса соединений — поликватерниумов, которые в 2 раза эффективнее против гидратов, чем традиционные аналоги. Статья <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590123026001313?via%3Dihub">опубликована</a> в журнале <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/journal/results-in-engineering">"Results in Engineering"</a>. Стратегическим ресурсом современной энергетики становится природный газ особого состава — так называемый "кислый". В отличие от обычного (метанового), который сразу идет на заправки и в дома, "кислый" содержит большое количество агрессивного сероводорода и требует специальной очистки. Его гигантские запасы, составляющие до трети мировых, сосредоточены на Ближнем Востоке, в Северной Америке и России. Однако разработка подобных месторождений связана с уникальным технологическим риском — образованием газовых гидратов. Эти ледяные пробки, растущие внутри труб, — угроза для всей газовой отрасли, но именно в среде "кислого" топлива они формируются намного быстрее и агрессивнее. Причина в том, что влага из газа при низкой температуре и высоком давлении вступает в реакцию не только с метаном, но и с сероводородом, что резко ускоряет кристаллизацию. В результате магистраль может быть полностью заблокирована за считанные минуты, что ведет к аварийным остановкам, дорогостоящему ремонту и многомиллионным убыткам. Для России, где свыше 80% всего добываемого газа приходится на Арктику, борьба с гидратами становится вопросом энергетической безопасности. Именно в суровых условиях севера и на морском шельфе, где температура среды постоянно близка к нулю, риск мгновенного образования ледяных пробок наиболее высок. Сегодня основными средствами борьбы с ними служат ингибиторы (специальные химические добавки, замедляющие процесс образования пробок) на основе поливинилкапролактама (сложное химическое соединение – компонент большинства коммерческих подавляющих реагентов, например, PVCap). Их молекулы «обманывают» систему, мешая воде и газу сформировать кристалл и оттягивая момент образования пробки. Однако они оказывают действие лишь для "чистого" газа, так как сероводород вступает в реакцию с соединением и резко снижает его эффективность. Кроме того, многие такие реагенты имеют серьезный эксплуатационный недостаток — они образуют стойкую пену, которая нарушает работу технического оборудования и затрудняет их повторное использование. Чтобы преодолеть это ограничение, инженеры создают различные улучшенные варианты PVCap, но все они дают лишь временный или незначительный эффект. К другим методам также относятся термоизоляция труб или осушка газа. Однако они либо чрезвычайно дороги, либо технически невозможны, особенно на больших протяженных магистралях и в условиях морского дна. Именно поэтому разработка принципиально новой, устойчивой к сероводороду технологии борьбы с гидратами становится ключевой задачей для обеспечения надежности и бесперебойности газоснабжения. Решение предложили ученые Пермского Политеха совместно с международной командой исследователей. Они синтезировали два новых ингибитора, взяв за основу ранее не применявшийся для этой цели класс соединений — поликватерниумы (PQ). Это позволило в несколько раз повысить эффективность защиты трубопроводов от образования газовых гидратов по сравнению с аналогами. Поликватерниумы — полимеры, известные своей высокой способностью взаимодействовать с водой и поверхностями, благодаря чему они давно и широко используются в производстве косметики, например, в качестве кондиционирующих добавок в шампунях. Исследователи создали два новых вещества этого класса с разной структурой: PQ-7 и PQ-10. "Первое (PQ-7) сделано на синтетической основе полиакриламида с добавлением пирролидиниевых и аммониевых групп. Эти молекулы сравнительно небольшие, что позволяет им быстро перемещаться. Особые химические группы в их составе работают как магнитные крючки, которые мгновенно хватаются за растущие кристаллы льда и не дают им собираться. Второе (PQ-10) построено на крупных молекулах природного происхождения — это модифицированная целлюлоза с аммониевыми и гидроксипропильными группами. Их задача — создать в воде структурный барьер, который физически мешает частицам воды и газа сблизиться и образовать кристалл", — рассказал Дмитрий Мартюшев, профессор кафедры "Нефтегазовые технологии", доктор технических наук. Для проверки их эффективности ученые использовали комплексный подход, сочетающий лабораторные эксперименты и компьютерное моделирование. На экспериментальном стенде была воссоздана работа реального газопровода (давление свыше 100 атмосфер, охлаждение до 1°C). В реактор подавали модельный «кислый» газ и растворы ингибиторов разной концентрации. Измеряли время до начала образования гидратов, температуру кристаллизации и степень переохлаждения. Эффективность PQ-7 и PQ-10 сравнивали друг с другом, с коммерческим PVCap и с системой без защиты. "Без ингибиторов гидраты начинали расти через 4 часа. Аналог увеличил это время до 12 часов, а новый PQ-7 — более чем до 24 часов. PQ-10 также показал высокую эффективность (23,8 часа), однако для этого ему потребовалась концентрация 0,5% — такая же высокая, как и у стандартного PVCap. В то же время наш первый реагент сохранял максимальную эффективность уже при концентрации 0,1% и позволял системе безопасно охлаждаться до +1,8°C, тогда как используемый коммерческий состав переставал работать уже при +7,7°C. Дополнительным преимуществом новых соединений также стало низкое пенообразование", — поделился Дмитрий Мартюшев. Таким образом, PQ-7 превосходит аналог по всем ключевым параметрам: эффективнее в 2 раза, устойчивее к переохлаждению на 53% и экономичнее в 5 раз по расходу реагента. PQ-10 также дает хороший результат, но требует более высокой дозы, как и промышленный стандарт. Дополнительно ученые также провели компьютерное моделирование. Они создали виртуальную среду из множества молекул, чтобы посмотреть, как именно работают ингибиторы. Модель показала, как PQ-7 и PQ-10 прикрепляются к растущим кристаллам льда, разрушают их структуру и меняют свойства окружающей жидкости. Совпадение данных эксперимента и моделирования не только подтвердило высокую эффективность новых соединений, но и достоверно раскрыло механизм их действия на молекулярном уровне. В результате разработка ученых представляет собой готовое технологическое решение, способное обеспечить безопасность и бесперебойность добычи и транспортировки газа в самых сложных условиях Арктики и на морском шельфе. </div> Источник: <a target="_blank" href="https://scientificrussia.ru/articles/ucenye-nasli-sposob-bezopasnoj-dobyci-strategiceskogo-kislogo-gaza-v-arktike">Научная Россия</a>

В филиале МАУ в Апатитах оборудованы три новых лабораторных комплекса

30.01.2026

<div> Старт второго учебного семестра в филиале Мурманского арктического университета в городе Апатиты совпал с торжественным открытием трех новых уникальных лабораторных комплексов. Оснащенные самым современным оборудованием, они станут драйвером практической подготовки кадров и прикладных исследований в области геологии, цифрового производства и горного дела для минерально-сырьевого комплекса Арктики. В частности, для студентов вуза стали доступны лаборатория оптических методов исследования горных пород и рудных минералов, лаборатория реверс инжиниринга и лаборатория метрологии и современного инструментоведения. "Новые лабораторные комплексы обеспечат прямую интеграцию образования, науки и производства, позволят студентам работать на оборудовании мирового уровня и формировать портфолио из реальных проектов, востребованных нашими индустриальными партнерами: компанией "ФосАгро" и Кировским филиалом АО "Апатит", — подчеркнула директор филиала Мурманского арктического университета в городе Апатиты Ольга Островская. Лаборатория оптических методов исследования горных пород и рудных минералов предназначена для фундаментальной практической подготовки геологов нового поколения. Ее оборудование позволяет проводить комплексное изучение минерального состава, структуры и оптических свойств геологических образцов. Лаборатория реверс инжиниринга является ключевым элементом подготовки кадров для цифровой трансформации, объединяя классические инженерные дисциплины с передовыми технологиями цифрового производства. Оборудование лаборатории ориентировано на проекты импортозамещения и позволяет формировать компетенции в области сквозных цифровых технологий — от сканирования объекта до создания его цифрового двойника и готового прототипа. Лаборатория метрологии и современного инструментоведения предназначена для подготовки специалистов, способных обеспечивать точность, безопасность и эффективность горного производства через овладение передовыми измерительными технологиями. Это уникальная площадка, где будущие горные инженеры учатся работать с геодезическим, геофизическим и контрольно-измерительным оборудованием, критически важным для современной минерально-сырьевой отрасли. Кировский филиал АО "Апатит" (Группа "ФосАгро") инвестировал в создание и оснащение новых лабораторных комплексов около 50 млн. рублей. На эти средства был проведен ремонт помещений и приобретено специализированное оборудование. "Это событие — свидетельство завершения очередного этапа нашего большого проекта по созданию на базе филиала Мурманского арктического университета в Апатитах Высшей школы по подготовке горных инженеров. Его реализация активно продолжается: идет строительство нового общежития в университетском городке, уникального учебного полигона на Расвумчоррском руднике, идет работа по созданию в вузе и других новых лабораторных комплексов. Все это — наш совместный вклад в кадровую безопасность Мурманской области и всей страны", — отметил в ходе церемонии торжественного открытия новых лабораторных комплексов директор Кировского филиала АО "Апатит" Андрей Абрашитов. Проект Высшей школы по подготовке горных инженеров предусматривает 30-процентное увеличение количества мест на очный формат обучения по специальностям "Геология", "Горные машины и оборудование", "Подземные и открытые горные работы", "Обогащение полезных ископаемых" и другим востребованным профессиям. Кроме того, перечень профессий, которые смогут получить студенты вуза, дополнится "Маркшейдерским делом", "Строительством горных предприятий и подземных сооружений", "Строительством уникальных зданий и сооружений", а также "Химические технологии и аналитическое сопровождение производственных процессов". Изменения произойдут и в университетском кампусе — здесь продолжат открываться новые лаборатории, оснащенные современным оборудованием, а также строится новое общежитие, в котором будут созданы все условия для комфортной жизни, учебы и совместной работы студентов. Помимо этого, будущие горные инженеры получат в свое распоряжение новый подземный Учебный полигон, где смогут оттачивать свои практические навыки в условиях реального производства. Источник: <a target="_blank" href="https://mauniver.ru/press/news/62883-v-filiale-mau-v-gorode-apatity-oborudovany-tri-novykh-laboratornykh-kompleksa">Мурманский арктический университет</a> </div>

НОВОСТИ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В АРКТИКЕ