С каждым годом человечество все больше использует полимеры и материалы на их основе. Стремительный рост объемов производства приведет к тому, что к 2050 году на полигонах накопится около 12 миллиардов тон полимерных отходов. Время полного разложения пластика в природе значительное – от десятков до сотен лет, а срок эксплуатации большинства изделий очень короткий. Традиционные виды механической переработки возможны только для цельных полимеров, однако многие изделия включают в себя несколько слоев пластика, содержат красители и иные компоненты, затрудняющие получение чистого вторичного полимера. В связи с этим актуален поиск новых методов утилизации таких отходов. Ученые Пермского Политеха предлагают перерабатывать многокомпонентные и загрязненные полимеры с помощью процессов медленного пиролиза. Метод заключается в длительном разложении материала под действием температуры. Такой способ позволит получить продукты, применимые в качестве топлива или модификаторов битума, что снизит нагрузку на окружающую среду и в будущем позволит уменьшить объем добычи ископаемых ресурсов.

Статья опубликована в журнале «Транспорт. Транспортные сооружения. Экология», №3, 2023 год. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Основные способы переработки пластиковых отходов имеют много недостатков. Механическая переработка невозможна, если изделия состоят из нескольких типов полимеров, загрязнены пищевыми продуктами или содержат в своем составе различные примеси. В таком случае они отправляются на полигоны или сжигаются. Некоторые пластики при отсутствии других возможностей утилизации можно сжигать, но необходимо учитывать, что при этом из полимеров, содержащих в своем составе серу, азот, галогены, выделяются вещества, потенциально опасные для окружающей среды и человека. Вторичное использование многослойных материалов, например, отработанных покрышек (внешняя сторона автомобильных шин), в большинстве случаев трудоемко и дорого, так как при переработке требуется специальное оборудование.

Альтернативный способ утилизации – медленный пиролиз. Способ безопасен для окружающей среды, потому что горение происходит в изолированной камере с откачанным кислородом. Технология позволяет перерабатывать многокомпонентные и загрязненные полимерные отходы в новые продукты в виде топлива и модификаторов битума, которые используются для дорожного покрытия.

Ученые ПНИПУ провели экспериментальные исследования. В качестве сырья использовали полиэтилен низкой плотности, полипропилен, резиновую крошку, а также добавляли «загрязнители» в виде сосновых опилок и подсолнечного масла.

Медленный пиролиз политехники проводили с помощью стального трубчатого реактора, в который помещали исследуемый образец массой 20 грамм. Для начала процесса реактор располагали в печи, затем нагревали до требуемой температуры при определенном давлении. После завершения его доставали и охлаждали, а образец извлекали для дальнейшего анализа.

– В результате пиролиза чистых полиэтилена и полипропилена с примесями опила и масла при температурах 510-590 °С и времени термообработки 30-60 минут во всех случаях мы получили жидкости, по внешнему виду и запаху напоминающие продукты из природной нефти. Полученные нами образцы пиролизного топлива содержат в своем составе достаточно легкие фракции, начинают испаряться уже при комнатной температуре, – рассказывает кандидат технических наук, научный сотрудник кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ Марина Красновских.

Исследование теплоты сгорания полимерных образцов показало значения в 50-56 МДж/кг, что близко к традиционным видам жидкого топлива. Это подтверждает идею, что совместный пиролиз полимеров с загрязняющими веществами, например, с маслами или растительными целлюлозосодержащими отходами, приводит к продуктам в виде топлива с увеличенной теплотворной способностью в технологически удобном жидком состоянии.

Аналогично политехники провели эксперимент с резиновой крошкой из отработанных покрышек с добавлением растительных масел. В результате получили битумоподобный продукт, потенциально применимый в качестве модификатора битума, который используют для дорожных покрытий.

Ученые ПНИПУ доказали, что медленный пиролиз позволяет перерабатывать загрязненные полимерные пластиковые отходы в топливо или модификаторы битума. Предложенный метод может способствовать снижению добычи полезных ископаемых, а также уменьшить выбросы углекислого газа и негативное влияние полимеров на окружающую среду.

Для справки:

Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель – формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60% – региональные университеты.

В индустриальном парке «Ворсино» в Боровском районе введён в эксплуатацию новый завод компании «ИММИД». Новое производство предоставит возможность существенно увеличить объемы производимой продукции и в минимальные сроки обеспечивать партнеров российскими трубами и фитингами высокого качества. Инвестиции в проект составили 470 млн рублей. В рамках этой истории создано 50 рабочих мест.

Итак, участок площадью 4 га в индустриальном парке «Ворсино» в Калужской области для расширения производства компания приобрела в 2022 году. В настоящее время завершены работы по строительству современного цеха площадью 1900 кв. м. Выполнены работы по устройству открытого склада готовой продукции. Закончен монтаж трёх производственных линий. В планах на следующих этапах вложить ещё 200 млн рублей. Суммарная мощность производственных линий составит до 12 тысяч тонн в год. Стоит отметить, что прошло всего четыре месяца с момента подписания инвестиционного соглашения о строительстве предприятия на полях ПМЭФ-2023 до пуска производства.

Интенсивный рост рынка полимерных труб в России продолжается третий год подряд. Росло и потребление трубных полимеров. В 2022 году в России оно достигло 810 тысяч тонн. Годовой прирост составил 18% (с 685 тыс. тонн по итогам 2021). Сегодня «ИММИД» занимает третье место в России по объему выпускаемой продукции в своей отрасли.

Ваш Промблогер №1 в России Игорь (ZAVODFOTO)! Подписывайтесь на мой канал, я Вам ещё много чего интересного покажу. Есть возможность внести свою лепту в развитие блога, будем рады донату

Здравствуйте, товарищи. Помогите, пожалуйста, разобраться с следующей проблемой - имею бризер Xiaomi:

За пол года он не проветрился и всё так же воняет пластиком. Стал искать источник запаха - оказалось, что пахнет крыльчатка мотора:

Мне повезло (надеюсь), что на ней указан материал из которого она сделана, а именно PA6-GF25 (полиамид с полибутилентерефталатом, если я правильно нагуглил).

Уважаемое сообщество, помогите, пожалуйста - чем можно обработать эту штуку, чтобы она не воняла? Ну или хотя бы, на худой конец, покрыть её чем-нибудь. А то вместо чистого воздуха бризер выдаёт химический.

Представить жизнь современного человека без пластика практически невозможно. Но ученые уже на протяжении многих лет ищут способы создавать полимеры из натуральных веществ, тем самым переводя пластик в категорию экологичных материалов.

Такие пластмассы производятся не из нефти, а из органического сырья: целлюлозы, крахмала, отходов пищевой или сельскохозяйственной промышленности. Новым словом в этом направлении стало предложение использовать для создания пластика мертвых мух.

Хитин — полимер на основе сахара — есть не только у ракообразных, он также является основным компонентом наружного скелета мух. По словам исследователей, порошок хитина, полученный из мух, оказался даже чище, чем у крабов или креветок. Кроме того, он позволяет избежать аллергических реакций, как с морепродуктами: раками, креветками и др.

Как вариант можно использовать тушки черных солдатских мух, которых разводят в животноводстве. Их личинки содержат белки и другие питательные соединения, поэтому идут в качестве корма для животных. Взрослые же особи менее полезны и выбрасываются после короткой продолжительности жизни. Ученые очень надеются, что вскоре из такого сырья они смогут создавать поликарбонаты и полиуретаны в промышленных масштабах.

Чем лучше всего лечить ожоги? Оказывается, скисшим молоком! Бурятские ученые разработали уникальный биогель на основе белка коллагена – из отходов молока и кожи!

Вот уже 15 лет как бурятские ученые занимаются поиском безопасного применения отходов животного происхождения. И в этом году им удалось совершить прорыв – разработать экологически чистый гель для лечения ожоговых ран. И сделан он без всякой химии –  только из кожи и молока!

Мало кто задумывается, что во время выделки пушно-мехового сырья образуются куски кожи, мездра и другие биологически опасные отходы, которые нужно грамотно утилизировать. То же самое касается и молочной продукции. Если же их не перерабатывать, то есть риск загрязнения окружающей среды. Например, люди просто сольют молоко в одно место – это может привести даже к закислению почвы, она станет непригодной для живых существ!

Выход из ситуации нашла бурятка Туяна Тумурова, кандидат технических наук из ВСГУТУ. В своей научной работе она вместе с Максимом Дерябиным и другими коллегами как раз предлагает экологически безопасное решение – использовать кожу животных для получения биополимера.

«Раньше кочевники перерабатывали шкуры животных скисшим молоком. Это был тяжелый ручной труд. К сожалению, эту технологию со временем забыли. В наше же время все процессы переработки шкур производятся с помощью химии. А это, в свою очередь, приводит к экологическим проблемам», – рассказала Туяна.

Оказывается, из молочной сыворотки можно сделать очень много полезного. Но в основном – для употребления внутрь. Так, в Монголии из скисшего молока делают конфеты, а в Тыве – даже мороженое! Они, конечно, обладают характерным запахом и привкусом, но при этом очень вкусные. И главное – это же чистый белок!

Но самое необычное применение скисшему молоку открыли именно в Бурятии – лекарство от ожогов из молока и шкуры зверя. Но почему все-таки выбор пал на ожоги? Тут все просто. Ожоговые раны самые распространенные, их легко получить в быту, но сложнее всего лечить.

Этапы приготовления чудогеля следующие. Само молоко нужно для выращивания в нем микроорганизмов: их «кормят» сывороткой – так и выходит кисломолочный продукт. Остатки кожи измельчают в кашицу и помещают в сыворотку. Постепенно вся эта масса становится однородной и превращается в гель. По своей консистенции она больше похожа на желе.

На весь процесс приготовления уходит одна неделя. Гель уже проверили в лаборатории на животных – результаты впечатляют! Следы от ожогов гораздо быстрее заживали у тех подопытных, которых мазали гелем.

Однако сегодня продукт находится только в самом начале своего пути – необходимы еще длительные клинические испытания, теперь уже на людях. И тем не менее, бурятские ученые надеются, что в перспективе полученные ими биополимеры будут широко применяться для лечения ожогов разной степени.