از ابتدای نیمه دوم سال 2024، در بازار جهانی متانول شاهد رشد پایدار قیمت‌ها بودیم. در منطقه آسیا-پاسفیک، در سه‌ماهه سوم، قیمت‌ها نسبت به دوره مشابه سال گذشته 18 درصد افزایش یافت. تغییرات در شرایط اقتصادی باعث افزایش توجه به پروژه علمی دانشمندان دانشگاه معدن سن‌پترزبورگ، که یک رآکتور صرفه‌جویانه منابع برای تولید گاز سنتز است، شد. این گاز سنتز می‌تواند بعدها به متانول تبدیل شود.
این پروژه در مرکز آموزشی «فن‌آوری‌های دیجیتال» طراحی شده است. تا فوریه 2022، این کارها در چارچوب برنامه علمی مشترک با آکادمی معدن‌سازی فریبِرگ انجام می‌شد. این دانشگاه آلمانی یکی از مراکز تحقیقاتی پیشرو در سطح جهانی در زمینه گازسازی زغال‌سنگ است. دانشگاه معدنی سن‌پترزبورگ از زمان تأسیس خود در سال 1773، پروژه‌های علمی مختلفی در حوزه زغال‌سنگ انجام داده است. در سال 1916، اولین آزمایشگاه تحقیقاتی در روسیه برای مطالعه غنی‌سازی مواد معدنی و زغال‌سنگ‌ها در این دانشگاه تأسیس شد. در دهه 1930، یک مدرسه علمی در زمینه استخراج زیرزمینی معادن زغال‌سنگ و مواد معدنی، ساخت معادن و مکانیک معدنی شکل گرفت.
رئیس دانشگاه معدن سن‌پترزبورگ و پروفسور، و رئیس پیشین آکادمی معدن‌سازی فرایبِرگ، برنارد مایر، در سال 2017 یک کتاب دو زبانه مشترک تحت عنوان «تولید گاز سنتز: وضعیت کنونی و امکانات پیاده‌سازی آن در صنعت روسیه» منتشر کردند.
از دستاوردهای اخیر می‌توان به ایجاد نرم‌افزار تخصصی و ساخت چندین مجموعه از مته‌های نوآورانه برای معادن زغال‌سنگ در کوزباس و جمهوری کومی در شرکت «ابزار معدنی» اشاره کرد.
مدل نوآورانه رآکتور صرفه‌جو برای تولید گاز سنتز یکی از برجسته‌ترین دستاوردهای دانشگاه معدن سن‌پترزبورگ است. این پروژه در چندین نمایشگاه علمی معتبر مورد ارزیابی مثبت قرار گرفته است (مدال طلا و دیپلم درجه اول در سی و هفتمین نمایشگاه بین‌المللی نوآوری‌ها «HI TECH 2021»، دیپلم در هشتمین نمایشگاه سالانه ملی «VUZPROMEXPO-2021»، مدال برنز و دیپلم در بیست و پنجمین نمایشگاه بین‌المللی اختراعات و فن‌آوری‌های نوآورانه مسکو «آرخی‌مد-2022»، مدال نقره و دیپلم درجه دوم در سی و هشتمین نمایشگاه بین‌المللی نوآوری‌ها «HI TECH 2022».
حقوق مالکیت معنوی توسعه‌دهندگان رآکتور صرفه‌جو برای تولید گاز سنتز با دو اختراع ثبت شده تأیید شده است: «گازساز چندمنطقه‌ای لایه سیال» و «گازساز پردازش مواد اولیه کربنی با کیفیت پایین». فناوری اول این اختراعات به طور مثال این امکان را فراهم می‌کند که نیاز به انرژی الکتریکی را نسبت به محصول تجاری موجود در بازار از شرکت SIEMENS بین 17 تا 20 درصد کاهش دهد.
برای شبیه‌سازی فرآیند گازسازی، دانشمندان از رویکردهای بین‌رشته‌ای مدرن استفاده کرده‌اند که شامل بسته‌های نرم‌افزاری Ansys Fluent و Rocky DEM برای شبیه‌سازی جریان‌های سیالاتی، و همچنین از Aspen Plus و Aspen Hysys برای شبیه‌سازی زنجیره‌های فناوری استفاده شده است. توسعه‌دهندگان متوجه شدند که مناسب‌ترین و اقتصادی‌ترین مدل برای تولید، سازماندهی تولید در نزدیکی نیروگاه‌های زغال‌سنگ است، با استفاده از انرژی حرارتی و الکتریکی تولید شده در آن‌ها. محاسبات به ویژه برای زغال‌سنگ‌های کوزباس انجام شد. فرآوری بیشتر گاز سنتز برای تولید محصولاتی با ارزش افزوده بالاتر مانند متانول، آمونیاک، سوخت‌های سنتزی و سایر محصولات، منجر به افزایش بیشتر کارایی اقتصادی پروژه خواهد شد.
این فناوری این امکان را فراهم می‌کند که علاوه بر زغال‌سنگ، ضایعات کربنی نیز به ترکیب مواد اولیه وارد شوند. شرکت «راه‌آهن‌های روسیه» به تازگی به امکان صرفه‌جویی در فرآیند دفع تراشه‌های چوبی مصرف‌شده علاقه‌مند شده است. این تراشه‌ها با مواد سمی مختلفی درمان شده‌اند که هنگام سوزاندن، آلودگی‌هایی در هوا و خاک ایجاد می‌کنند. بنابراین، دفع این تراشه‌ها هزینه بالایی دارد.
در حال حاضر، در سطح جهانی بیش از 170 میلیون تن زغال‌سنگ در سال تحت فرآیند گازسازی قرار می‌گیرد که تقریباً معادل نیمی از تولید سالانه زغال‌سنگ در روسیه است. طی دوره زمانی 2015 تا 2025، ظرفیت حرارتی مجموعی این نوع تولیدات از 147 به 500 گیگاوات افزایش یافته است. علاوه بر شرکت SIEMENS، شرکت‌های بزرگ مهندسی آلمانی مانند Thyssenkrupp Industrial Solutions نیز در زمینه فناوری‌های گازسازی زغال‌سنگ فعالیت دارند. ژنراتورهای گاز صنعتی در کشورهای ژاپن، آلمان، آفریقای جنوبی و دیگر کشورها در حال استفاده هستند.
«بیشتر ژنراتورهای گازی در یک وضعیت خاص عمل می‌کنند. اگر بخواهیم به صورت ساده بگوییم، این ممکن است یک ژنراتور گازی خطی باشد که در آن احتراق در جریان مواد خام انجام می‌شود، یا گازسازی در لایه‌های متراکم یا در حال جوش، جایی که ذرات در حالت معلق قرار دارند. ما پیشنهاد می‌دهیم که دو رویکرد را ترکیب کنیم – گازسازی در لایه‌های متراکم و در حال جوش. مزیت این روش این است که این امکان را می‌دهد که مواد خام با اندازه بزرگتر را پردازش کنیم، یعنی با هزینه‌های کمتر برای آماده‌سازی آن‌ها. علاوه بر این، ما موفق به کاهش دمای گاز خام و افزایش تبدیل آن شدیم. به عبارت دیگر، توانسته‌ایم میزان خروجی گاز سنتز را افزایش دهیم و در عین حال ضایعات – فاز جامد کربنی – را به حداقل برسانیم»، – اینها را نویسنده این اختراع، استادیار دپارتمان اتوماسیون فرآیندها و تولیدات فناوری دانشگاه معدنی، ایلیا بلوگلازوف، بیان کرد
در برنامه‌های علمی آینده توسعه‌دهندگان، نصب یک ژنراتور گازی نیمه‌صنعتی به احتمال زیاد در پایگاه آموزشی دانشگاه «سابلینو»، به همراه شریک صنعتی علاقه‌مند برای آزمایش و توسعه یک طرح تولیدی کارآمد برای انواع مختلف مواد خام، در نظر گرفته شده است.
این توسعه می‌تواند به طور موفقیت‌آمیز در شرکت‌هایی مانند شرکت انرژی زغال‌سنگ سیبری، کوزباسرازرزاکوگل، «سیبریان آنتراسیت» پیاده‌سازی شود. از شرکت‌های بزرگ خارجی می‌توان به شرکت چینی China Shenhua Energy، شرکت هندی Coal India، شرکت‌های استرالیایی «بی-ایچ-پی بیلیتِتون»، Rio Tinto و شرکت جنوبی آفریقایی Sasol Limited اشاره کرد. به عنوان مثال، این شرکت آخر به طور موفقیت‌آمیز هم به استخراج زغال‌سنگ و هم به پردازش آن به سوخت‌های سنتزی برای خودروها مشغول است.