Альтернатива нефти кроется… в канализации. Главное - не мешать бытовые стоки с промышленными

София Сайганова

Об альтернативном топливе в последнее время не говорят только совсем уж ленивые бизнесмены, политики и журналисты: всех пугает зловещая картина угасания современной цивилизации с исчерпанием мировых запасов нефти и природного газа - замерший транспорт, замерзающие дома и офисы, голод... В США уже ряд лет активно работают над технологиями получения топлив из альтернативных источников, в основном растительного происхождения. Россия, с ее запасами углеводородного сырья и ментальностью, только раскачивается, но, оказывается, и у нас есть институты, успешно решающие названную задачу. Один из таких - Казанский ИОФХ, работающий в рамках принятой три года назад Российской академией наук программы создания альтернативных видов топлива.

К ак рассказал заведующий лабораторией фосфорилированных аналогов природных соединений, доктор химических наук Владимир МИРОНОВ, курируют реализацию программы два академика - Илья Иосифович Моисеев и Борис Федорович Мясоедов. Деньги на исследования на конкурсной основе выделяет РАН. Исследования арбузовцев будет отчасти финансировать и Татарстан. Молодой ученый Антон Миндубаев принял участие в конкурсе на 50 лучших инвестиционных идей, проводившемся Инвестиционно-венчурным фондом и технопарком "Идея" под эгидой Правительства РТ, и получил грант на дальнейшие исследования. В ИОФХе организуется новая лаборатория химии возобновляемого сырья, в которой и сосредоточатся работы по альтернативному топливу.

- Владимир Федорович, что может служить источниками получения альтернативного топлива?

- Непременное условие - источники должны быть растительного или органического происхождения: растительная масса, например, рапс, пшеница, отходы растительного происхождения, обыкновенный мусор, ил с канализационных сооружений, навоз, отходы пивной и сахарной промышленности. Обрабатывая это сырье особым образом, мы можем превращать его в биогаз, который содержит до 70 процентов метана, в спирт, моторные топлива, искусственный бензин. Из дешевого сырья можно изготовить масло, с помощью химических процедур обработать его в более легкие эфиры и получить нужные соединения. Ну а если удается выделить метан, то можно получить топливо для автомобилей, для отопления помещений. Метан - ценнейшее сырье, на его основе получают через ряд стадий биоэтанол, являющийся альтернативой бензину, значительно снижающей токсичность выбросов в атмосферу, повышающей доходность производства. Сейчас важно решить проблему получения метана из органического и растительного сырья в достаточном количестве, поскольку проблема его дальнейшей переработки давно решена.

- Что для этого делается в вашей лаборатории?

- Мы занимаемся стимуляцией выработки биогаза из различных источников. К примеру, работаем с бытовыми стоками, с активным илом, обладающим высокой токсичностью и неприятным запахом. В нем присутствуют микроорганизмы, которые употребляют в пищу все, что мы сливаем в стоки, а продукты их жизнедеятельности - газы. С помощью такого биореактора мы получаем метан, а в остатке - обеззараженное вещество, которое можно использовать как эффективное удобрение.

- А можно поставить такое производство на промышленную основу?

- Для этого нужно изменить систему канализации по западному образцу. Там бытовые стоки не мешают с промышленными, как это делается у нас. В итоге наши сливные воды очень опасны, поскольку в них высокое содержание тяжелых металлов. По-хорошему, промышленные стоки должны обеззараживать на очистных сооружениях предприятий и потом уже сливать в общие стоки.

Мы ставим эксперименты и с растениями: с амарантом - мощным производителем метана, который стимулирует переработку такого трудно усваиваемого сырья, как пивная дробина, для получения этого газа; при использовании амаранта возрастает и польза от побочного продукта - удобрения. Работаем и с другим сырьем: с навозом, жомом сахарной свеклы, пивной дробиной, соломой, содержимым рубца крупного рогатого скота, их комбинациями. Результаты впечатляющие. Наши добавки на некоторых видах сырья стимулируют выработку биогаза на порядок. Но, разумеется, чтобы поставить производство метана из такого сырья на промышленную основу, необходимо развитое сельское хозяйство: растениеводство, животноводство.

За те два с лишним года, что наша лаборатория работает по этой тематике, мы нашли активаторы, которые усиливают метаногенез. Сейчас мы ставим эксперименты, чтобы определить, как долго он протекает в различных средах, от каких веществ зависит скорость производства метана. Лабораторные установки объемом до 1 литра у нас уже есть. В наших планах - изготовить опытные реакторы объемом от 10 до 30 литров. Наша цель - выяснить, как очистить биогаз, получить метан или сжать его до товарного вида. Дальнейшие технические решения, в том числе и по способам переработки метана, возможны лишь в сотрудничестве с другими научными учреждениями.

- Для чего понадобилось создавать специальную лабораторию?

- Круг проблем, которыми занимается лаборатория фосфорилированных аналогов природных соединений, весьма широк. Мы изучаем различные возможности использования амаранта, китайской редиски - дайкона, бразильской культуры - якона, стахиса и др. Выбор исследуемых культур координируем с московскими коллегами из Всероссийского научно-исследовательского института селекции и семеноводства овощных культур. Еще одно направление нашей деятельности - модификация природных веществ фосфором. В нашем институте, в том числе и нашей лаборатории, научились получать пластификаторы для текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности, пламегасители, стабилизаторы для полимеров. А тут еще и эксперименты с метаногенезом... В рамках одной лаборатории стало тесно, поэтому открываем вторую, специализированную. Для работы над альтернативным топливом подготовлены кадры, преимущественно научная молодежь.

Результатом наших трудов всегда становятся патент, новая технология или практически значимый продукт, но, разумеется, полученный на лабораторном уровне. На пилотном уровне работаем в сотрудничестве с другими организациями, потому что только на производственных установках можно рассчитать экономические параметры процесса.

- Разработки в области метаногенеза также запатентованы?

- В стадии патентования находится способ активизации выработки биогаза.

- Владимир Федорович, а в перспективе мы, действительно, можем вовсе отказаться от выработки топлива из нефтей?

- В будущем это вполне реально, но при условии, что будут хорошо развиты животноводство и растениеводство.

Что там получится в будущем - посмотрим, но начало обнадеживает. В том числе и потому, что работы по созданию альтернативного топлива заведующего лабораторией Института органической и физической химии имени А.Е.Арбузова КНЦ РАН Владимира Миронова послужили одним из весомых оснований для избрания его членом-корреспондентом РАН. С чем мы Владимира Федоровича и поздравляем.

Авторизуйтесь, чтобы оставлять комментарии