Молодые калужские экологи предлагают своё решение проблемы отходов

Тамара КУЛАКОВА
23.11.2018 13:33
Пластик не должен задерживаться на этом свете – выполнил свою задачу и обязан развалиться. Так нет же – он живёт сотни лет, захламляя планету.

Практичные микробы

Вместо того, чтобы искать пути утилизации полимеров, группа ученых Калужского филиала Бауманского задумалась над другой задачей – созданием биоразлагаемого материала. В первую очередь это должна быть упаковка, составляющая значительную долю мусора. В природной среде она будет быстро распадаться самостоятельно, как, скажем, бумага.
Идея такая: в уже отлаженный процесс производства пластика вводится еще один этап – нанесение специальной эмульсии, содержащей микробную добавку. Полученный пластик ведет себя как обычно до тех пор, пока не попадет на свалку. Там, в условиях естественной сырости, микроорганизмы просыпаются и принимаются за работу, переваривая упаковку. В итоге через несколько недель от нее остается в основном вода и углекислый газ.

Попал в лужу – разложился


Светлана Кусачёва:
- Мы задумали слегка изменить промышленный способ получения традиционного пластика, добавляя в него особый состав еще на стадии изготовления. Рассматриваем различные варианты и планируем получить такой состав, при котором можно залить ненужную упаковку просто водой из лужи – и пойдет процесс разложения! Тогда проблема утилизации исчезнет сама собой.

Из такого пластика можно делать и пакеты, и бутылки, и одноразовую посуду – все, что сейчас выбрасывают тысячами тонн, устраивая мусорные свалки и нанося природе колоссальный вред.
Пока проект делает первые шаги, но мы уже поняли, что наши грибки и микробы хорошо едят бензин. Может быть, в дальнейшем, получив убедительные результаты, будем подавать заявку на участие в программе НТИ (Национальной технологической инициативы), которую в области координирует АИРКО. НТИ ставит задачу поддержки наиболее перспективных направлений развития страны в ближайшие одно-два десятилетия. Мы уверены, что получение биоразлагаемой упаковки относится именно к таким важным направлениям, оздоравливающим экологическую ситуацию.
А для начала Ксения подала по проекту заявку на конкурс «УМНИК». Хотелось бы получить грант – эти деньги нужны на исследования и приобретение препаратов и лабораторного оборудования. Тогда можно будет ускорить решение поставленной задачи. Но независимо от того, войдет ли работа в число победителей, мы обязательно продолжим исследования.

Перестарались!

Еще в начале двадцатого века, на заре эпохи пластмасс, химики уже умели создавать саморазлагаемые полимеры, допустим, на основе молочной кислоты. Но тогда они не получили широкого распространения – слишком быстро раскисают и распадаются. Кто же знал, что в наше время это станет ценным свойством! Ученые продолжили работу и нашли более устойчивые материалы, долгоживущие. Как мы сейчас видим – даже чересчур долго.
Теперь во многих странах уже несколько лет ведется политика на вытеснение прочных пластиков – их заменяют на упаковку, способную быстро распадаться. В первую очередь такая замена происходит в крупных торговых сетях. Лидеры в этом направлении - Европа, США, Китай, Корея и Япония. В странах Европы недавно объявили о трехлетней программе по полному переходу на разлагающиеся упаковочные материалы.
Нередко такую биопленку производят на основе природных полимеров, скажем, целлюлозы или крахмала. В большом количестве применяют отходы переработки кукурузы – они практически бесплатны. Правда, в нашей стране далеко не все западные технологии применимы, потому что, например, пластмассы, полученные из крахмала, быстро разлагаются при температуре около 30 градусов, а у нас так тепло бывает не всегда.
Есть и другие способы, среди них – придание биоразлагаемости промышленным пластмассам. В их полимерную молекулу вводят катализатор или другие добавки, которые на свету или в тепле запускают процесс разложения.
У нас тоже давно пора создавать биоразлагаемые пластики, и Калужский филиал Бауманского вполне может оказаться в числе лидеров – в России подобными исследованиями сегодня занимаются немногие лаборатории.

Исследованиями занимаются две девушки.

VYn__ltVkks.jpgКсения Бочарова в следующем году заканчивает магистратуру. Она работает под руководством Алексея Гордеева, старшего преподавателя кафедры «Материаловедение и химия», и Светланы Кусачевой, доцента кафедры «Экология и промышленная безопасность».




a8o7eb1MigQ.jpgУ Марии Сафроновой научным руководителем является старший преподаватель кафедры «Машиностроительные технологии» Вадим Калмыков. Студентка учится еще только на третьем курсе, но уже успела проявить себя - ее предыдущий проект по микробным топливным элементам занял второе место в Москве (МГТУ им. Баумана) на выставке «Политехника» в номинации «Биомедицинские технологии».


В рамках работы по получению биоразлагаемой упаковки получены нужные полимеры, изучены условия роста на них бактерий. Сейчас исследуется возможность добавки нефтепродуктов (например, бензина) в качестве источника энергии, что должно повысить способность пленки к распаду в природных условиях. Проверяется эффективность активного ила (он тоже содержит микроорганизмы) – природного или с очистных сооружений – в разложении полимеров.


В газете этот материал опубликован под заголовком "Недолгий век долгоиграющего пластика"

Важно

Глядя на горы мусора, кажется, что все зло на земле от пластика. Нет, пластик не виноват, просто люди еще не научились за собой убирать! На самом деле создание полимеров - огромное достижение науки, принесшее людям множество благ. Например, одним из первых пластиков стал целлулоид, изобретенный еще в 1860-е годы, а позже превратившийся в кинопленку. Это дало толчок развитию кинематографа, триумфально ворвавшегося в человеческий мир. Когда синтезировали нейлон, легкий и прочный, он тоже совершил переворот, – хотя главным назначением были парашюты, но этот новый материал заодно произвел революцию в мире моды.

Нет комментариев

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий
Поле имя обязательно для заполнения Поле сообщение обязательно для заполнения Не подтверждено согласие
Ваш комментарий добавлен
Поделиться публикацией