PNIPU

Сваи забивают глубоко в землю, а их верхушки, которые остаются торчать, соединяют друг с другом при помощи железобетонных плит. Между собой эти элементы нужно прочно скрепить, однако сделать это надежно и при этом быстро невозможно. Чтобы добраться до арматуры (соединительных элементов внутри сваи), строителям приходится разрушать верхнюю часть бетонного столба. Этот процесс занимает в среднем 30-40 минут на одну сваю, однако под небольшой одноподъездный дом количество таких бетонных столбов уже измеряется сотнями. При этом процесс «срубки голов» сопровождается высоким уровнем шума и образованием большого количества пыли.

В качестве альтернативного решения инженеры выводят соединительные элементы из верхней части наружу. Тогда после забивки не нужно ничего разрушать — арматура уже видна и готова к использованию. Это позволяет существенно ускорить монтаж, однако при транспортировке и при забивке эти выступающие элементы часто повреждаются. Вместо готового соединения строители получают изогнутые прутья, которые нужно выпрямлять или восстанавливать, что требует дополнительных трудозатрат.

Проблема в том, что современное строительство, особенно в условиях плотной городской застройки и промышленных зон, предъявляет жесткие требования к скорости возведения объектов. И это неудивительно, ведь любой простой на площадке оборачивается прямыми убытками и срывом графиков сдачи. Однако ни один из существующих подходов не позволяет добиться нужной скорости без потери надежности.

Ученые Пермского Политеха предложили уникальный для России способ соединять сваи с плитой фундамента без долгой срубки бетона. Он более экологичный: при его использовании нет шума, грязи и бетонных отходов. А в отличие от традиционных методов, которые занимают часы или дни, новый способ требует всего несколько минут, что значительно ускорит строительство любых зданий.

Исследователи предложили такой вариант конструкции сваи, при котором на ее верх одевается специальная деталь, которая будет являться выпусками арматуры, то есть стальными прутьями, которые соединяют столб с фундаментной плитой.

Вторая часть конструкции — насадка на голову сваи. На ней уже закреплены стальные прутья для последующего монтажа. При этом все детали соединяются друг с другом при помощи специальных штифтов. Это сделано для того, чтобы на стройке их можно было зафиксировать без лишней и долгой доработки.

— Так как во время забивки любые выступающие части легко повредить, мы предлагаем на верх сваи надевать специальную защитную накладку. Она принимает на себя все удары, а внутренние элементы остаются невредимыми. После того как столб погрузили в землю до нужной отметки, эту накладку нужно снять. В результате верх столба оказывается чистым и полностью готовым к использованию, — прокомментировал Дмитрий Сурсанов, старший преподаватель кафедры «Строительное производство и геотехника» ПНИПУ.

Сам процесс выглядит следующим образом. На верхнюю часть сваи надевают заранее подготовленную плиту с отверстиями и арматурными стержнями. Далее детали соединяют с помощью штифтов. После этого у сваи остается несколько торчащих прутьев, которые впоследствии будут крепить ее к плитной части фундамента.

— Основное преимущество способа в том, что процесс монтажа занимает минуты. Также предложенный подход полностью исключает тяжелые и опасные работы по срубке бетона, а вместе с ними уходят шум, вибрация и появление строительного мусора. Это позволит повысить производительность труда за счет нового технического решения, — отметил Дмитрий Сурсанов.

Надежность нового соединения заложена в самой конструкции. Все детали идеально совпадают друг с другом, поэтому не требуют никакой подгонки или переделки на строительной площадке. Это значит, что при монтаже не повреждается арматура и не нарушается структура бетона. Кроме того, исключается человеческий фактор — ошибки, которые часто допускаются при ручном труде.

Новый способ особенно актуален для городского строительства, где сроки возведения объектов жестко ограничены. Это позволит быстрее и легче строить жилые комплексы, торговые центры, паркинги, промышленные здания и любые другие объекты на свайных фундаментах.

Основу современной энергетики составляют уголь, нефть и природный газ. Именно эти ископаемые ресурсы обеспечивают большую часть энергии в мире, питая заводы, транспорт, системы отопления и электростанции. Однако из-за их повсеместного использования необратимо растет концентрация парниковых газов в атмосфере. По последним данным, энергетический сектор ответственен за более чем 60 % всех выбросов углекислого газа. Кроме того, запасы углеводородов ограничены, а их добыча с каждым годом требует все больших затрат и освоения труднодоступных месторождений.

Поэтому мировая энергетика активно ищет топливо, которое позволило бы сохранить привычную тепловую генерацию, но без пагубного воздействия на климат и здоровье людей. Наиболее перспективным вариантом сегодня считается водород. Единственный продукт его реакции с кислородом — это водяной пар. С экологической точки зрения это идеальный энергоноситель: никаких выбросов и вреда атмосфере.

Более того, водород дает очень много энергии — при сжигании он выделяет почти в три раза больше тепла, чем бензин, и в четыре раза больше, чем метан. Это значит, что для получения той же мощности нужно меньше топлива, а значит, снижаются затраты на его хранение и транспортировку. Сегодня крупнейшие мировые энергетические компании рассматривают водород как главное топливо будущего.

Однако его массовому внедрению мешает то, что существующие газотурбинные установки, которые вырабатывают электроэнергию и тепловую мощность, спроектированы именно под природный газ. Перевести их на водород без предварительной адаптации невозможно, поскольку физика горения у этих газов кардинально различается. Это чревато тем, что оборудование будет выходить из строя всего за несколько часов работы, что сделает эксплуатацию таких установок не только опасной, но и чрезмерно затратной. В результате основной способ решения проблемы — это разработка новых камер сгорания, что требует огромных вложений и многолетних испытаний.

При этом в большинстве существующих исследований не учитываются реальные условия работы промышленных турбин: высокое давление, сложное движение воздуха внутри камеры и его завихрения. Однако именно эти факторы определяют, как топливо смешивается с воздухом и насколько ровно протекает горение. Это важно, потому что от устойчивости пламени напрямую зависит, сможет ли турбина работать на водороде без перегрева, вибраций и разрушения. Текущие лабораторные условия не дают результатов, которые можно перенести на реальное оборудование.

Из-за этого инженеры не получают надежных данных о том, как водород ведет себя в настоящей камере сгорания. А значит, они не могут перейти на новое топливо без риска разрушить оборудование и вынуждены продолжать использовать природный газ, который не только наносит вред экологии, но и является исчерпаемым ресурсом.

Ученые Пермского Политеха смоделировали горение водорода в газотурбинной установке в условиях, максимально приближенных к реальным. Они впервые в России получили точные значения, при которых топливо стабильно сгорает и не повреждает оборудование. Это позволит инженерам перевести существующие турбины на экологически чистый водород.

В большинстве существующих исследований горение топлива изучали на упрощенных моделях и лабораторных установках — плоских горелках или закрытых камерах без движения газа. В них можно быстро проводить расчеты, однако такие условия не соответствуют реальной работе турбины.

Пермские ученые пошли по другому пути и построили 3D-модель камеры сгорания со всеми ее элементами. Они учли все конструктивные особенности, чтобы приблизить модель к реальной турбине. Помимо этого, исследователи впервые соединили в модели все сложные процессы: как движется воздух, как он смешивается с топливом и как образуются вредные вещества. Все входные параметры — температуру, давление, расходы топлива и воздуха — задали такими же, как у реально работающей газотурбинной установки.

Также они сделали модель очень детальной — разбили камеру на множество мельчайших участков и просчитали, что происходит в каждом из них. Такой подход позволил отследить все процессы, происходящие внутри оборудования: как меняется температура, формируется пламя и как распределяются вредные вещества.

Чтобы понять, при каких условиях водород остается стабильным, в цифровой модели начали менять условия (расход топлива и воздуха). При этом ученые замеряли два параметра: скорость потока газов и движения пламени. Сравнивая их, можно определить, остается ли огонь на месте или начинает менять свое положение в камере сгорания. Это важно знать, потому что если он смещается, то повреждает оборудование или может погаснуть. Именно по этим параметрам можно понять, как правильно настроить подачу топлива и воздуха для безопасной работы установки.

— В результате мы нашли точные значения, при которых горение водорода остается стабильным. Мы проверили разные режимы подачи топлива и воздуха и увидели, что в оптимальных условиях положение пламени фиксированное, температура на выходе из камеры соответствует норме, а риск перегрева оборудования отсутствует. Это значит, что инженеры могут использовать полученные цифры для настройки существующих турбин, спроектированных под природный газ, — рассказал Станислав Архипов, аспирант кафедры «Энергетическое машиностроение» ПНИПУ.

Предложенные значения специалисты могут использовать в своих расчетах: взять геометрию камеры сгорания, расходы топлива и воздуха и посмотреть, попадают ли полученные ими значения в безопасную зону. Если нет — необходимо менять параметры работы установки до тех пор, пока условия не станут оптимальными для водорода.

— В ходе тестирования мы также определили, сколько выбросов оксидов азота образуется в процессе горения. Эти вещества появляются при высоких температурах и в больших количествах очень опасны для здоровья. Расчеты показали, что в самой горячей зоне камеры их концентрация еще заметна, но уже на выходе она падает почти до нуля. То есть при правильной настройке водородная турбина практически не дает вредных выбросов, — отметил Роман Бульбович, профессор кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ПНИПУ, доктор технических наук.

Решение пермских ученых впервые позволит спасти оборудование от перегрева и разрушения, а главное — даст возможность перевести существующие турбины с природного газа на водород без огромных затрат на разработку новых технических решений.

Положение усугубляет тот факт, что в сточных водах промышленных предприятий, поступающих в канализацию, содержатся сложные химические соединения, которые делают запах еще более едким и стойким.

Одним из распространенных вариантов борьбы с ними сегодня являются биофильтры. По сути, это огромные емкости, наполненные специальным материалом, на котором живут бактерии. Загрязненный воздух пропускается через емкость, где микроорганизмы используют сероводород и аммиак как питание.

Они живут на поверхности наполнителя, в качестве которого обычно применяют дешевые и доступные материалы: компост, древесные опилки, кору деревьев или керамзит. Однако у таких традиционно используемых загрузочных материалов есть недостатки. Во-первых, невысокая эффективность — опилки и керамзит плохо удерживают бактерии, поэтому ощущение запаха снижается лишь на 54–60%. Во-вторых, недолговечность: органические материалы быстро гниют и слеживаются, требуя постоянной замены. В результате старый наполнитель вывозят на полигоны — так борьба с одной экологической проблемой порождает другую.

Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали новые загрузочные материалы для биофильтров из отходов, которые в 2–2,5 раза эффективнее традиционных материалов.

— В их основе — остатки пиролиза нефтесодержащих отходов и избыточного активного ила, позволяющие получить загрузку для биофильтров, на 15–23% состоящую из мелкого углеродного порошка (похожего на сажу), с большим количеством пор, содержащих фосфор и микродозы тяжелых металлов, которые естественным образом стимулируют активность бактерий. Получается идеальная среда для микроорганизмов, — рассказала Елена Калинина, доцент кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ, кандидат технических наук.

Однако у исходных  остатков пиролиза есть недостаток — они получаются в виде порошка, неудобного для использования в биофильтре.  Устранить этот недостаток можно несколькими способами.

Первый — брикетирование. Остатки пиролиза смешивают с цементом и жидким стеклом, а затем спрессовывают под давлением. На выходе получаются прочные брикеты.

Второй — создание синтетическо-углеродного носителя биомассы, когда остатки пиролиза смешивают с измельченными отходами полиэтилена низкого давления — теми самыми пакетами и пленкой, которые уже непригодны для использования. Смесь нагревают, пластик плавится и связывает частицы в единую массу. После остывания ее просеивают, отделяя несвязавшиеся остатки. В итоге получается очень легкий, прочный и пористый материал. На одном грамме такого носителя может поселиться более 6 г бактерий — это в 2,7 раза больше, чем на традиционных аналогах.

Третий способ — модификация керамзита, то есть изменение его состава и свойств. При его производстве в обычную глину добавляют 5–15% остатков пиролиза. Содержащиеся в отходах тяжелые металлы играют роль «плавней»: они снижают температуру вспучивания глины на 80–100°C,  что приводит к экономии газа или электричества, затрачиваемых на обжиг. Выгорание содержащегося в остатках пиролиза углерода приводит к формированию в готовых гранулах дополнительных пор, в которых дополнительно закрепляется на 10–15% больше бактерий, чем на керамзите традиционного состава.

— Мы сравнили эффективность снижения интенсивности запахов в биофильтрах с разработанными материалами и традиционной загрузкой — опилками и обычным керамзитом. По аммиаку лучшим оказался синтетическо-углеродный носитель: его эффективность составила 79–82%. Для сравнения: опилки снизили запахи лишь на 60–63%, а обычный керамзит — на 54–57%. По сероводороду более эффективны остатки пиролиза нефтесодержащих отходов — 81–83%, тогда как аналоги показали лишь около 60–63%, — добавила Лариса Рудакова, заведующая кафедрой «Охрана окружающей среды» ПНИПУ, доктор технических наук.

Новая разработка позволяет снизить интенсивность запаха аммиака на 78–97%, а сероводорода — на 65–83% от исходного уровня. Это в 2–2,5 раза эффективнее, чем традиционные загрузки. При использовании разработанных материалов в биофильтрах для очистки загрязненных аммиаком и сероводородом выбросов от различных источников, люди, находящиеся рядом, перестанут чувствовать неприятный запах.

Но чтобы загрузка начала показывать такие результаты, ее недостаточно просто изготовить — нужно заселить бактериями. Поэтому для ускорения этого процесса изготовленные составы либо погружают в аэротенк — специальный резервуар с активным илом, применяемым на очистных сооружениях, либо используют этот же активный ил для орошения загрузочного материала биофильтров. Там в течение 3–5 суток на поверхности материала формируется биопленка. Это плотная колония микроорганизмов, которые буквально прилипают к материалу и начинают на нем жить и размножаться. В качестве питательной среды и орошающей жидкости для этих бактерий можно использовать очищенные  сточные воды — с добавлением при необходимости азота и фосфора в строго выверенной пропорции (углерод : азот : фосфор = 100 : 5 : 1). Это делает технологию практически безотходной и  снижает затраты на эксплуатацию.

Следовательно, разработка ученых позволяет одновременно решить две экологические  проблемы: очистить воздух от неприятных запахов и утилизировать отходы — нефтешламы, избыточный активный ил и потерявший потребительские свойства полиэтилен. Вместо того чтобы размещать эти материалы на полигонах, исследователи предлагают превращать их в эффективную загрузку для биофильтров. Технология уже запатентована и готова к внедрению на очистных сооружениях. Для предприятий это означает снижение экологических платежей и экономию на загрузочных материалах, а для обычных людей — снижение запахов от канализации.

И здесь возникает главная сложность. Извлеченная из недр порода — это не чистое сырье, а хаотичная смесь. В ней вперемешку находятся и ценные калийные соли (сильвинит, карналлит), и совершенно бесполезные примеси — глинистые шламы и галит (обычная поваренная соль). Представьте, что вам нужно из ведра песка выбрать только золотые крупицы, отбрасывая все лишнее. Сделать это вручную можно, хотя и долго. Но в промышленных масштабах, где счет идет на тысячи тонн в сутки, такой труд невозможен. Здесь нужно продуманное инженерное решение — процесс, который специалисты называют «обогащением». Проще говоря, это очистка ценного сырья от всего, что не несет пользы.

Одним из самых эффективных и распространенных методов является флотация. Если объяснять просто, это способ разделить полезное и бесполезное с помощью воздуха и «мыльных пузырей». Звучит как детская забава, но на самом деле это сложнейший процесс, который позволяет из тонн беспорядочной смеси «выловить» самые ценные крупицы.

Для этого пересыщенный раствор руды (пульпу) помещают в емкость. Туда же добавляют реагенты, а снизу подают воздух. По всей толще жидкости начинают подниматься бесчисленные пузырьки, напоминая кипение.

Реагенты подбираются так, что на первой стадии пузырьки выталкивают на поверхность нерастворимые шламы — мелкие примеси, которые не нужны в готовом продукте. Их удаляют. На второй — пузырьки поднимают уже сами частицы хлорида калия — то, ради чего ведется обогащение. Их собирают и перерабатывают в удобрения. После этого в растворе остается хлорид натрия — обычная поваренная соль, которая не представляет ценности. Ее отправляют в отвалы.

Поверхность пульпы на обеих стадиях покрывается пышной пеной — чем-то вроде шапки в джакузи. Ее собирают вращающиеся механизмы — пеногоны. Они похожи на вентиляторы: лопасти сгребают пену в лоток, чтобы потом превратить ее в удобрения.

Такие флотационные машины — основа калийной промышленности. В России они работают на всех крупных горно-обогатительных комбинатах: «Уралкалий», «Еврохим», «Акрон». В общей сложности на этих предприятиях эксплуатируются сотни единиц такого оборудования, ежегодно перерабатывающего десятки миллионов тонн руды.

Качество пены — главный индикатор того, правильно ли идет процесс. Любое отклонение сигнализирует о сбое: изменился состав руды, нарушилась подача реагентов. Если вовремя не заметить проблему, часть ценного калия вместо того, чтобы стать удобрением, уходит в отвалы. Для крупного предприятия это прямые убытки, которые могут исчисляться миллиардами рублей в год.

Изначально за этим следили операторы, но они не могут одновременно наблюдать за десятками флотомашин в отделении. Поэтому ранее ученые Пермского Политеха создали первую в России и до сих пор единственную систему на основе компьютерного зрения, которая анализирует не пену, а блики от нее. Каждый пузырек отражает свет, как зеркальце, а камера фиксирует эти «зайчики» света. Программа в реальном времени отслеживает параметры пены и, если замечает отклонения, подает сигнал сотруднику — тот вовремя корректирует процесс.

Точность такой модели составила около 90%. Сейчас, чтобы усовершенствовать систему, ученые дополнили ее нейросетевым модулем. Теперь она лучше учитывает положение рабочих элементов флотомашины, которые периодически закрывают обзор. Благодаря этому эффективность контроля повысилась до 96% — количество пропущенных циклов сократилось на 5,1% по сравнению с предыдущей версией, что потенциально позволяет дополнительно извлекать сотни тысяч тонн продукта и приносит миллиарды рублей дополнительной выручки.

– Большой проблемой было распознавание положения пеногона в кадре, ведь система анализирует видео только в те моменты, когда лопасти не перекрывают обзор. Пеногон по-разному устроен на разных заводах, и наши старые алгоритмы не всегда справлялись с распознаванием новых для нас конструкций. Поэтому мы решили использовать искусственный интеллект. Вручную разметили несколько сотен кадров, определив на них положение пеногона, и на этой выборке обучили нейросеть, – рассказал Андрей Затонский, профессор, заведующий кафедрой «Автоматизация технологических процессов» Березниковского филиала ПНИПУ, доктор технических наук.

Чтобы проверить, насколько хорошо модель усвоила задачу, ученые использовали кадры, которые нейросеть раньше не видела. Это как контрольная работа после изучения материала. Если модель успешно справляется с незнакомыми изображениями, значит, она действительно научилась распознавать нужные объекты, а не просто запомнила картинки.

— Результаты показали, что нейросеть определяет положение пеногона правильно в 96% случаев. При этом модель не просто запомнила примеры, а действительно научилась понимать, как выглядит объект. Количество ошибок на новых, незнакомых ей кадрах снизилось на 36%. В итоге мы получили инструмент, который делает мониторинг флотации более надежным и точным, — объяснил Андрей Затонский.

Сравнительные испытания подтвердили эффективность метода: количество пропущенных циклов работы оборудования сократилось на 5,1% по сравнению с предыдущим алгоритмом. Благодаря этому снижаются потери ценного сырья при производстве калийных удобрений. Точный мониторинг помогает вовремя замечать отклонения и корректировать параметры процесса, не дожидаясь брака. В конечном счете это способствует более эффективному использованию руды, что особенно важно в условиях растущего спроса на минеральные удобрения и необходимости обеспечивать продовольственную безопасность.

– Названием звездопад обязан созвездию Малого Льва (Leo Minor), в котором находится его радиант – точка на небе, откуда, как кажется наблюдателю, вылетают метеоры. А родительским телом является комета C/1739 K1, открытая итальянским астрономом Эустахио Дзанотти 28 мая 1739 года в Болонской обсерватории. Дзанотти заметил ее в созвездии Рыси как «туманную звезду третьей величины» с небольшим хвостом. Она наблюдалась невооруженным глазом вплоть до середины августа, а затем – лишь через телескоп, – рассказывает эксперт в области астрономии Пермского Политеха Евгений Бурмистров.

Позже расчеты французского астронома Никола-Луи де Лакайля показали, что комета прошла перигелий – ближайшую к Солнцу точку своей орбиты – 17 июня 1739 года. Путь движения родительского тела близок к параболическому – очень вытянутому и почти незамкнутому. Такие орбиты относятся к долгопериодическим, поэтому возвращение C/1739 K1 к Солнцу маловероятно или произойдет через очень длительный срок.

– Между открытием родительского тела и обнаружением самого звездопада прошло более двух веков. Лишь в 1959 году Дик Макклоски и Аннетт Посен из Гарвардской метеорной программы, анализируя накопленные за годы фотометеорные наблюдения – снимки метеоров на фотопластинках, – впервые выделили Лео Минориды как самостоятельный поток: до этого редкие вспышки считались случайными, так как их было слишком мало для выявления закономерности, – продолжает ученый ПНИПУ.

Эти же снимки позволили вычислить орбиты нескольких падающих звезд и связать их с общим радиантом, а затем и с кометой C/1739 K1, оставившей пылевой след 220 годами ранее.

– Обычно Лео Минориды ведут себя скромно, но их история знает неожиданные всплески. 21 октября 2015 года количество метеоров в час достигло 13,9 – почти в семь раз выше нормы. А в 2023 году, 20 октября, была зафиксирована активность около 10 вспышек в час. Причина такой нестабильности кроется в кометном шлейфе: когда Земля проходит через особенно плотный сгусток пыли, оставленный кометой C/1739 K1 почти три века назад, интенсивность звездопада резко возрастает, – объясняет ученый ПНИПУ.

В этом году условия для наблюдения октябрьских Лео Минорид складываются непросто. Пик приходится на ночь 24 октября, а полнолуние наступит 26 числа, поэтому яркая Луна может помешать разглядеть слабые вспышки.

– Точка вылета метеоров лежит в созвездии Малого Льва – это тусклая фигура из нескольких звезд, напоминающая вытянутый треугольник. Отыскать ее можно в северо-восточной части неба между Большой Медведицей и Львом. После полуночи созвездие поднимается над горизонтом, а выше всего оказывается в предрассветные часы. Поток виден только из Северного полушария, поэтому лучше выбрать максимально темное место вдали от городской засветки, – комментирует Евгений Бурмистров.

Даже если мощного всплеска не случится, у терпеливых зрителей есть шанс увидеть несколько быстрых, ярких метеоров с длинными следами – и каждый из них будет напоминать о комете, которую заметил итальянский астроном 287 лет назад. Главное – дать глазам адаптироваться к темноте хотя бы 20–30 минут и смотреть не прямо на радиант, а на область вокруг него. Специальное оборудование не потребуется.

Нужно отдельно отметить, что октановое число (АИ-92, АИ-95, АИ-98) и экологический класс — это два совершенно разных, независимых друг от друга свойства.

– Октановое число показывает насколько сильно можно сжать топливно-воздушную смесь в цилиндре двигателя до момента самовоспламенения от давления и температуры. Экологический класс, как уже было отмечено, представляет показатель химической чистоты бензина. Он характеризует содержание вредных примесей: серы, бензола, ароматических углеводородов и металлосодержащих присадок – железа, марганца, свинца, – объясняет Сергей Пестриков.

Таким образом, маркировка АИ-98-К2 будет означать, что это топливо с очень высокой стойкостью к возгоранию, но при этом он довольно грязный. В нем будет содержаться в 50 раз больше серы, чем в АИ-98-К5.

Какой бензин сейчас чаще встречается на заправках

В качестве временной меры для стабилизации топливного рынка розничная продажа бензина и дизеля классов «Евро-2», «Евро-3», «Евро-4» и «Евро-5» разрешена на заправках с 1 сентября 2026 года по 30 июня 2027 года согласно постановлению Правительства РФ.

– На сегодняшний день на сетевых АЗС чаще всего встречается бензин АИ-95 класса К5, тогда как на небрендовых заправках в регионах можно столкнуться с АИ-92 классов К4 или К3. К2 на текущий момент практически не представлен в рознице, – отвечает Сергей Пестриков.

Где найти информацию об экологическом классе бензина

Согласно техническому регламенту, информация о топливе должна быть размещена в местах, доступных для потребителей.

– На информационном табло или наклейке на колонке должны быть корректно указаны все необходимые клиенту сведения. Также можно проверить после заправки кассовый чек. Там обязательно должны быть данные о продукте. Кроме того, согласно Закону о защите прав потребителей, сертификаты и прочие документы должны находится в открытом доступе — в «уголке потребителя» на территории АЗС, – обращает внимание Сергей Пестриков.

Как очищают бензин до нужного экологического стандарта

– Чтобы избавить бензин от вредных примесей, применяют технологию гидроочистки. Это обработка топлива водородом при высокой температуре и давлении в присутствии катализаторов – оксидов металлов, которые ускоряют химическую реакцию. В таких условиях сера, содержащаяся в нефти, соединяется с водородом и превращается в сероводород — газ, который затем легко испаряется из топлива. Заодно убираются азот, кислород и часть металлов. В результате бензин приобретает высокую экологическую чистоту, что позволяет использовать его в современных двигателях с минимальными выбросами оксидов серы, – говорит Сергей Пестриков.

Разница между экологическими классами закладывается именно на этом этапе и зависит от жесткости условий.

Ученый объяснил: чтобы снизить серу до 10 мг/кг (что соответствует норме К5), нужны более высокое давление водорода, температура и особые катализаторы. Для К3 достаточно очистить топливо до 150 мг/кг, поэтому установка работает в менее энергоемком режиме, а требования к сырью мягче.

Какие системы современного автомобиля страдают от примесей в бензине

Важно отметить, что для современной машины допустим любой экологический класс топлива. Однако, чем он ниже, тем быстрее изнашиваются некоторые системы.

Во-первых, могут выйти из строя датчики кислорода в выхлопной системе. Они измеряют, сколько воздуха осталось в выхлопных газах, и по этим данным блок управления двигателем регулирует подачу топлива.

– При сгорании вредных примесей из топлива образуются сернистая и серная кислоты. Через 5 000 км пробега на керамическом наконечнике датчика накапливается налет, мешающий передавать сигналы, на панели появляется ошибка Check Engine, и блок управления переходит в аварийный режим, повышая расход бензина, – рассказывает Сергей Пестриков.

Второй уязвимый элемент — каталитический нейтрализатор. Это деталь, которая очищает выхлопные газы, превращая вредные вещества в менее опасные для окружающей среды.

– Сера оседает на катализаторе и забивает его внутренние каналы. Негативные эффекты становятся заметны через 10 000–20 000 км пробега. Определить это до полной поломки можно по резкому запаху сероводорода из выхлопной трубы, снижению мощности, запоздалому отклику педали газа и росту расхода бензина, – продолжает эксперт Пермского Политеха.

Также вредные примеси попадают вместе с топливом в моторное масло, окисляя его и разрушая полезные добавки.

– В результате оно теряет смазочные свойства, из-за чего ускоряется износ двигателя. Поэтому при использовании низких экологических классов «Евро-4» и ниже интервал замены масла нужно сокращать. Для турбированных моторов с непосредственным впрыском (GDI, TSI, TFSI) — каждые 5 000–7 000 км, для атмосферных — 7 000–8 000 км, – рекомендует Сергей Пестриков.

Для старых машин использование «Евро-5» нецелесообразно

Для старых карбюраторных машин разница между топливом «Евро-2» и «Евро-5» не будет ощущаться ни в динамике, ни в расходе.

– Карбюраторные машины строились исходя из требований и особенностей того времени. Тогда экологических классов в современном виде просто не существовало. Так что в таких автомобилях них нет систем, чувствительных к содержанию серы: ни каталитического нейтрализатора, ни датчиков кислорода, ни электронного блока управления. Поэтому использование К5 для них нецелесообразно, – объясняет Сергей Пестриков.

Как обычный водитель может проверить, какой класс бензина ему залили на заправке

– Есть народные методы проверки качества топлива. Например, можно капнуть его на чистый лист бумаги и дождаться, когда оно испарится. «Евро-5» исчезнет без следа, а «Евро-4» и ниже оставит жирное пятно и разводы. Также если бензин налить в прозрачную емкость, то через некоторое время наличие осадка на дне укажет на менее качественный продукт, – делится Сергей Пестриков.

Кроме того, любой водитель при желании имеет право сдать бензин на экспертизу.

– Самое главное в этом соблюсти строгий регламент отбора проб по ГОСТ 2517-2012.2. На первоначальном этапе человек выполняет эту процедуру за свой счет. В случае принятия решения в суде в его пользу, расходы на экспертизу, юристов и сопутствующие издержки взыскиваются с АЗС, – отвечает эксперт ПНИПУ.

Платиноиды или платиновые металлы (платина, палладий, родий, иридий, рутений) в современном мире считаются критически важным сырьем. Они тугоплавкие, устойчивые к коррозии и кислотам, отлично проводят электричество и являются мощнейшими катализаторами. Именно поэтому их активно используют в автомобилестроении, нефтехимии, электронике и других отраслях промышленности.

Однако в природе платиноиды встречаются крайне редко и добываются в микроскопических количествах. Традиционные месторождения залегают в магматические породах. Сотни миллионов лет назад из глубин Земли поднималась раскаленная магма и застывала, а вместе с ней «выносились» и платиновые металлы.

Чаще всего при поисках месторождений разных металлов геологи отбирают пробы из пробуренных скважин и с помощью различных методов в лаборатории определяют их состав. Проблема в том, что это дорого, долго и не всегда позволяет «увидеть» платину. Это связано с тем, что она нередко находится в виде мельчайших частиц, «спрятанных» внутри тонких прослоев природного битума.

Другая сложность в том, что сегодня большинство коренных месторождений уже отработано или находится на территориях, куда очень трудно и дорого добираться, например, в Заполярье или районах Сибири. Именно поэтому в последние годы ученые обращают внимание и на другие места, где может накапливаться платина.

Например, многие полезные ископаемые, содержащие уран, рений, скандий и другие — давно добывают из гидрогенных месторождений — тех, что образуются подземными водами в осадочных водопроницаемых породах. Логично предположить, что и платиноиды могут накапливаться похожим образом, а значит, их добыча может стать проще и дешевле.

Ученые Пермского Политеха нашли новый способ искать месторождения платиноидов в осадочных песчаных породах. Он работает там, где существующие решения бессильны, не требует дорогостоящих анализов и позволяет проверить наличие металлов прямо на месте.

Исследователи сосредоточились на одном из участков ниже коренного месторождения платины (ниже по абсолютным отметкам поверхности). Именно там породы постоянно разрушаются под действием внешних сил и накапливают вторичные полезные ископаемые. Но поскольку платиноиды растворяются в воде только если она насыщена кислородом, а осаждаются там, где его нет, нужно найти место, где эти условия сменяют друг друга.

Для этого по геологическому строению определяют участки, содержащие прослои битумов (природной органики) — это указывает на возможное накопление здесь платины. Затем в этих местах бурят профили скважин, располагаемые поперек движения подземных вод и отбирают образцы породы.

— Особенность предложенного способа в том, что если раньше пробы приходилось отправлять в лабораторию и ждать результата в течение нескольких дней, то теперь накопление платины можно определять прямо на месте. Для этого на поверхность образца наносят специальный индикатор (смесь йодистого калия, соляной и азотной кислот). Если в породе есть платиноиды, она окрашивается в оранжевый цвет, — рассказал Владимир Белкин, доцент кафедры «Технологии и комплексной механизации разработки месторождений полезных ископаемых» БФ ПНИПУ, доктор геолого-минералогических наук.

В результате индикатор дал оранжевую окраску, а дополнительный лабораторный анализ подтвердил высокие содержания палладия (до 88 г/т), платины (до 1,14 г/т), а также родия, рутения и иридия, что сопоставимо с коренными месторождениями.

— Важно также, что металлы здесь находятся не в виде обычных минералов или самородков, а в виде мельчайших частиц, которые визуально невозможно заметить. Индикатор за счет своего химического состава помогает почти моментально увидеть даже крупицы платиноидов. Это значит, что в отличие от существующих решений, новый способ значительно ускоряет поиски месторождений, — добавил Владимир Белкин.

Данный способ также открывает путь для исследования нового типа месторождений платиноидов в более доступных регионах, в которых добывать дешевле, чем в Заполярье или Сибири.