Новости энергетики

Углеволокно — материал, состоящий из тонких углеродных нитей, который отличается чрезвычайной прочностью, легкостью и способностью хорошо проводить тепло, не расширяясь при нагреве. Эти свойства делают углеволокно подходящим материалом для использования в космосе — например, на Международной космической станции, где перепады температур внешней поверхности достигают 300 градусов.

Углеволокно можно получать из разного сырья, но чаще его производят из вискозы —волокна на основе целлюлозы. Специалисты «Росатома» использовали изотопные и мезофазные пеки — волокна, которые изготавливают из остатков нефтепереработки и коксования каменного угля. Сначала мезофазные пеки тщательно очистили, чтобы избавиться от летучих примесей и частиц сажи. Затем нагрели без доступа воздуха и получили однородную смолу — изотропный пек. Его вытянули в нити, которые затем подвергли термической обработке.

Полученное углеволокно имеет модуль упругости 600–1000 гигапаскалей (для примера, у стали всего 200 гигапаскалей) и коэффициент теплопроводности 600–1100 ватт на метр, помноженный на кельвин (у меди он равен 400). Еще один важный показатель — околонулевой или отрицательный коэффициент термического расширения: он показывает, как материал не реагирует на изменение температуры в диапазоне от минус 273 до плюс 326 градусов.

По словам специалистов, новое углеволокно пригодится при создании орбитальных конструкций из полимерных композитных материалов, линейные размеры которых не превышают 200 метров.

Национальная открытая платформа промышленной автоматизации — это цифровая среда для управления технологическими процессами на промышленных предприятиях. Она позволит совместить оборудование и программное обеспечение разных производителей. Первый проект внедрения платформы в нефтегазовой отрасли представила «Газпром нефть». По аналогии с инфраструктурой для умного дома специалисты разработали систему управления оборудованием для добычи нефти, синхронизировав цифровые двойники и технические устройства более 20 российских производителей.

Стандартизация технологических и цифровых решений, баз данных, архитектуры и протоколов взаимодействия имеет комплексный эффект. Это и экономия человеко-часов на разработку того, что по факту уже существует и используется в нефтегазовой или других отраслях. Это и более грамотное перераспределение инвестиций, их направление на действительно уникальные и прорывные проекты.

Герман Клименко, председатель Совета Фонда развития цифровой экономики

По словам Германа Клименко, использование платформы поможет и в кадровом вопросе, который в ТЭК и в целом в промышленности стоит остро: «вводя единые стандарты и обучая людей с ними работать, мы получим больше востребованных универсальных специалистов».

Национальная открытая платформа промышленной автоматизации — это цифровая среда для управления технологическими процессами на промышленных предприятиях. Платформа подразумевает использование открытой архитектуры, ИТ-решений и протоколов взаимодействия, доступных всем участникам рынка и соответствующих ГОСТам и стандартам Института нефтегазовых технологических инициатив. Платформа позволит совместить оборудование и программное обеспечение разных производителей.

Открытость архитектуры и возможность гибкой адаптации компонентов позволяют сократить затраты и ускорить внедрение инновационных решений в любой отрасли промышленности. Проект открывает перспективы для повышения конкурентоспособности российского бизнеса на глобальном рынке благодаря цифровизации производственных активов.

Василий Шпак, заместитель министра промышленности и торговли России

Разработка платформы идет с 2023 года по инициативе Минпромторга. Цель — обеспечить технологическую независимость страны. Над платформой работают научные организации и более 50 компаний из разных индустрий: «Газпром нефть», «Северсталь», «ЕвроХим», «Росатом», «Ростелеком» и другие. Отдельные компоненты платформы уже применяют в различных индустриях, а в перспективе она станет единым универсальным стандартом для промышленных предприятий.

На конференции проект внедрения платформы представила «Газпром нефть». Компания представила новые модели цифровых двойников для нефтедобычи, а также ИТ-решение для контроля соответствия физического и виртуального состояния систем управления оборудованием на нефтепромысле. При этом использовали виртуальные контроллеры от «Северстали», сервер вычислений от «ЕвроХима» и сервисы кибербезопасности от отечественной компании Positive Technologies.

По словам ИТ-директора «Газпром нефти» Антона Думина, появление новых решений на базе национальной открытой платформы позволит превратить любой завод или нефтепромысел в единый «гигаполис», в котором предусмотрено единое управление тысячами датчиков и десятками программных приложений различных производителей.

Специалисты задались целью найти ту концентрацию шлама, которая позволяет строить качественные дороги. Они изучили образцы шлама, содержащие от 0,1 до 6,2% нефти, нефтепродуктов, соединений хлоридов и тяжелых металлов. Одну часть шлама исследовали в исходном состоянии, другую — после очистки от мелких частиц глины и пыли. Чтобы оценить свойства образцов, их просушили.

Выяснилось, что для получения дорожного покрытия, отвечающего стандартам, лучше добавлять в асфальтобетонную смесь 5–7% шлама. Причем очищенного: он обладает более высокими прочностью и устойчивостью к нагрузкам, не размывается. По свойствам он похож на минеральный порошок, который обычно добавляют в асфальтобетонную смесь для улучшения ее качеств. Причина — в составе шлама. Он содержит и минеральные компоненты, и остатки углеводородов, которые выступают в качестве битума.

Благодаря новому походу можно будет безопасно утилизировать отходы нефтедобычи и одновременно удешевить строительство дорог на 10–18%.

Установку, разработанную по технологии ученых Томского государственного университета, запустили в Инжиниринговом химико-технологическом центре при вузе во время всероссийского форума U-NOVUS. Она заточена на производство соли SBP-BF4 — органического соединения, используемого в качестве электролита для суперконденсаторов. С ней суперконденсатор выдерживает 50 тысяч циклов зарядки — разрядки при температуре от минус 40 до плюс 80 градусов.

В основе метода лежит усовершенствованный процесс формирования сложного органического соединения — четвертичной аммониевой соли спиротипа. Специалисты смогли синтезировать молекулу в один этап вместо нескольких, используя только российское сырье.

Для получения соли по новому методу построили установку. Ее уникальность в том, что она подходит для производства электролита разными способами, исходя из сырья или требованиям к продукту. Установка состоит из секций, которые могут работать независимо друг от друга. Ее построили из инертных материалов — веществ, которые не будут вступать в химические реакции. Благодаря этому частота электролита превосходит 99,5%, что соответствует мировым стандартам.

Производительность установки — 1500 килограммов в год. Этого хватит, чтобы полностью обеспечить страну органическим электролитом.

Согласно документу, в 2025 году ожидается рост спроса на нефть в сравнении с 2024 годом в среднем на 1,3 миллиона баррелей в сутки. Основными регионами и странами, которые обеспечат рост спроса, станут Северная и Южная Америки, Ближний Восток, Китай и Индия.

«Увеличению будут способствовать высокий спрос на авиаперевозки и высокая мобильность на дорогах, включая автомобильные перевозки, активная промышленная, строительная и сельскохозяйственная деятельность, — говорится в отчете, — а также увеличение производственных мощностей и рентабельность нефтехимической промышленности — в основном в Китае и на Ближнем Востоке».

Предварительный прогноз экспертов ОПЕК на 2026 год также показывает стабильный рост спроса на те же 1,3 миллиона баррелей в сутки. Прежде всего за счет увеличения спроса на традиционные виды топлива — бензин, авиационный керосин и дизельное топливо. На втором месте по темпам роста востребованности разместятся остальные нефтепродукты и сжиженный природный газ.