О новых методах переработки пластика рассказали новосибирские ученые

В Санкт-Петербурге, в Национальном исследовательском Университете ИТМО, завершает свою работу международная конференция "Динамические процессы в каталитических структурах". Участие в ней принимает представительный десант из Новосибирска - ученые Сибирского отделения Российской Академии наук (СО РАН), аспиранты и студенты ведущих вузов.

- Название конференции сложное, но за ним стоят очень понятные для всех нас вещи. В первую очередь на конференции мы говорим об экологии и технологиях, необходимых для химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих производств. Доклады затрагивают такие темы, как выбросы на ТЭЦ и очистка воздуха в городах, развитие искусственного интеллекта и машинного обучения, разработка программных комплексов "цифровые двойники" для прозрачности производственных процессов. Немало докладов посвящено такой актуальной теме, как переработка пластиковых отходов. Это мировая проблема, - рассказал председатель программного комитета конференции, ведущий научный сотрудник Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН Андрей Загоруйко.

По словам ученого, технологии для решения большинства перечисленных проблем уже существуют, но их внедрение порой обходится дорого. И зачастую предприятия либо отказываются от применения экологических решений, либо перекладывают расходы, связанные с внедрением, на своих потребителей.

- Поэтому одна из задач прикладной науки - развивать более эффективные и менее ресурсоемкие технологии, чтобы они не создавали критическую нагрузку для бизнеса, - заметил Андрей Загоруйко.

Заведующая кафедрой физической химии факультета естественных наук Новосибирского госуниверситета (НГУ) Екатерина Пархомчук представила на конференции исследование по теме переработки пластика.

- Мы хотим сделать переработку пластика безопасной и экологичной, уйти от практики его сжигания и захоронения. Наша технология - это "чистая и умная химия", которая увеличивает цикл использования углеводородов, - прокомментировала Екатерина Пархомчук.

Кстати, месяц назад коллектив ученых НГУ и Института катализа СО РАН получил патент на способ приготовления катализатора для переработки пиролизного масла из смешанных пластиковых отходов в высококачественные керосиновые и дизельные фракции. Разработка после успешных испытаний в лабораторных условиях внедряется на производстве одной московской компании. По словам ученых, технология не имеет аналогов на рынке и существенно отличается от катализаторов, применяющихся при переработке типичного нефтяного сырья.

Старший научный сотрудник лаборатории химической технологии функциональных материалов Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ) Павел Курмашов выступил с докладом о создании наноразмерного катализатора "методом горения растворов".

- Данный метод является экономически эффективным по сравнению с другими альтернативными методами приготовления катализатора. Так, разрабатываемые нашей лабораторией катализаторы зарекомендовали себя в технологии переработки метана и попутного нефтяного газа без выбросов оксидов углерода. Результаты исследований могут быть использованы на объектах нефте- и газодобычи, предприятиях нефтепереработки и нефтехимии, - поделился Павел Курмашов.

Ведущий научный сотрудник Института катализа СО РАН Сергей Хайрулин считает, что применение современных каталитических технологий решает не только ключевые проблемы экономики, экологии, но и обеспечивает право человека на чистую среду обитания. В своем докладе ученый остановился на трендах в части создания новых каталитических систем и технологических подходов для переработки углеводородного сырья с учетом реального его состава.

- Результаты моего исследования приведут к отсутствию вредных выбросов от транспорта. Мы попрощаемся с ядовитым дымом электростанций, и в дальнейшем мы и наши дети будем дышать чистым городским воздухом, - сказал Сергей Хайрулин.

Использовать стекловолокнистые катализаторы на ТЭЦ предложила выпускница аспирантуры Института катализа СО РАН кандидат технических наук Ксения Голяшова. По словам молодого ученого, при внедрении технологии снизится негативное влияние оксидов азота и золы на здоровье человека в виде провоцирования респираторных заболеваний, снижения иммунитета, разрушения дыхательной системы.

Помимо очистки газов, новый катализатор может применяться для улучшения работы электрофильтров на угольных ТЭЦ.

- Катализатор превращает диоксид серы в микрокапли серной кислоты. Эти капли оседают на частицах угольной золы и пыли, благодаря чему промышленные электрофильтры ТЭЦ улавливают опасные отходы гораздо эффективнее, - пояснила Ксения Голяшова.

Преимущество представленной технологии - возможность модернизировать существующие ТЭЦ без дорогостоящей реконструкции.

Комментируя предложенное инженерное решение, доктор технических наук Андрей Загоруйко отметил, что сама концепция не нова, однако раньше для этого требовалось строить дорогие отдельные реакторы. Решить проблему помогут современные структурированные стекловолокнистые системы: благодаря высокой проницаемости и устойчивости к засорению пылью новые каталитические блоки теперь можно монтировать прямо внутри действующих газоходов ТЭЦ, что позволит значительно снизить стоимость модернизации, считает ученый.

Кстати

Вице-губернатор Санкт-Петербурга Владимир Княгинин назвал проходящую конференцию значимым событием для Санкт-Петербурга и мировой науки в целом. Все больше людей интересуются тематикой, которая представлена на форуме. И все больше молодых людей выбирают химию для изучения в вузах. Минимальный балл по ЕГЭ по предмету "Химия" уже приблизился к 90.

- Нас радует то, что у школьников растет популярность профессий, связанных с химической и биохимической науками. Все больше учащихся выбирают химию в качестве обязательного экзамена на итоговой аттестации. В Санкт-Петербурге 137 научных и образовательных организаций, так или иначе, обозначают химию в качестве своей специализации, - сказал заместитель губернатора.