Специалисты Института проблем горения Комитета науки Министерства высшего образования и науки Республики Казахстан разработали установку для разложения углеводородных газов на водород и углерод. Газ в ней перерабатывается при помощи плазмы в одну стадию без использования катализаторов или больших объемов энергии.

Установка, разработанная учеными, состоит из реактора, камеры охлаждения и очистки газа, а также сажеуловителя, где накапливается технический углерод. Реактор представляет собой плазменную систему в виде вертикального цилиндра с двумя графитовыми электродами. В него подаются углеводородные газы. Когда в реакторе загорается электрическая дуга, газы разогреваются до 1800–2700 градусов. При такой температуре происходит их пиролиз — разложение на компоненты, основными из которых являются водород и технический углерод. 

«В отличие от традиционных методов получения водорода при использовании нового плазменного реактора не нужно затрачивать большое количество энергии и катализаторы. Благодаря воздействию низкотемпературной плазмы процесс получения водорода и технического углерода происходит в одну стадию, что делает его более быстрым и эффективным», — отметил Владимир Мессерле, профессор, главный научный сотрудник лаборатории плазмохимии Института проблем горения.

Как показали эксперименты, плазменный реактор позволяет перерабатывать в водород и технический углерод почти 100 % углеводородных газов. Чистота водорода достигает 98,9 %. В полученном углероде обнаружили гигантские нанотрубки диаметром до 100 нанометров — ценное сырье, из которого производят сверхпрочные нити и композиты. По словам ученых, обычно при пиролизе углеводородных газов нанотрубки получаются в несколько раз меньше.