На протяжении пяти лет в лаборатории растворов целлюлозы и продуктов их переработки НИИ ФХП БГУ занимаются изучением такого вещества, как лигнин. Ученым этой лаборатории принадлежит разработка сорбента «Лигносорб». Исходным материалом для сорбента служит лигнин, который остается после обработки древесины и выделения из нее целлюлозы в гидролизной промышленности.
Древесина состоит из двух основных веществ — целлюлозы и лигнина. Лигнин формирует одеревеневшие стенки растительных клеток. Именно благодаря лигнину деревья могут удерживать жидкость. Целлюлоза обеспечивает всасывание, а вот лигнин выступает в роли хранилища для впитанной жидкости. Лиственные породы содержат 18—24 % лигнина, хвойные — 27—30 %.
И если целлюлоза активно и успешно используется в промышленности, то лигнин до сих пор не нашел широкого применения. Гидролизный лигнин служит сырьем для получения пористого кирпича, удобрений, наполнителей. Его даже добавляют в асфальт, но количество незадействованных отходов по-прежнему огромно. Чаще всего его просто прессуют и сжигают. Но отсутствие целлюлозных остатков, способствующих выделению тепла, не позволяет веществу хорошо гореть.
Лигнин — это крупнотоннажный отход. Согласно экологическому бюллетеню за 2013 год отходы этого вещества в Беларуси превышают 4,3 млн тонн. Самые большие отвалы находятся в Бобруйске и Речице, где располагалось гидролизное производство.
Такие свалки лигнина представляют опасность для экологии. Дело в том, что лигнин легко самовоспламеняется (для этого достаточно несколько солнечных засушливых недель) и выделяет токсические вещества при горении.
Анализируя природные свойства лигнина, сотрудникам лаборатории пришла идея: почему бы не использовать это вещество в качестве сорбента. Постоянно сталкиваясь с проблемой утилизации нефтяных отходов, ученые предложили модифицировать лигнин, чтобы он мог впитывать нефтепродукты. Так на основе гидролизного лигнина ученые создали порошковый сорбент «Лигносорб».
«Мы предлагаем использовать наш сорбент для очистки тары, в которой находилась нефть и нефтепродукты (воды недостаточно, чтобы смыть нефтяную пленку), при ремонте поездов (чтобы избежать разливов топлива на железнодорожное полотно). Словом, изобретение пригодится на нефтеперерабатывающих производствах, автозаправочных станциях, в ремонтных мастерских», — рассказывает Иван Резников, аспирант химического факультета Белгосуниверситета.
«Лигносорб» уже получил положительные отзывы от специалистов транспортного УП «Барановичское отделение Белорусской железной дороги». В локомотивном депо Барановичей лигниновый сорбент используется в виде порошка и матов в цехе подъемочного ремонта электровозов.
«Считаем применение сорбента целесообразным в качестве предотвращения протечек нефтепродуктов в производственных цехах, что позволит снизить нагрузку на очистные сооружения, уменьшит затраты по их очистке. Кроме того, использование сорбента повышает культуру проведения работ по ремонту тягового подвижного состава», — отметил и. о. главного инженера С. Ф. Кажекин.
Еще одним достоинством сорбента является его легкая утилизация. Оба компонета (древесина и нефтепродукты) прекрасно горят. Как оказалось, хорошо горит и «Лигносорб» — вещество оказалось высококалорийным топливом с достаточно большой теплотой сгорания, сравнимой с каменным углем. Для использования в быту на прессе использованный сорбент превращают в топливные гранулы разных размеров.
«В целом это достаточно хорошее топливо для небольших печей. За счет пористой структуры пеллеты легко сжигаются. А еще это экологически безопасно. Малое содержание угарного газа позволяет веществу сгорать полностью», — комментирует заведующий лабораторией доктор химических наук, профессор Дмитрий Давидович Гриншпан.
Но чтобы сделать производство гидролизного сорбента «Лигносорб» промышленным и продолжить перерабатывать его в топливо, необходимо получить сертификацию. К сожалению, средств лаборатории хватило лишь на несколько дорогостоящих исследований.
Пока инвесторы не проявили интереса к разработке. Сотрудники лаборатории говорят, что большинство компаний предпочитает вкладывать деньги в информационные технологии, нежели в науку.
Единственным помощником в исследованиях стал Латвийский институт древесины. Сейчас ученые работают еще над одним продуктом из лигнина — активированным углем для фильтров. Как часть биологической ткани, лигнин содержит большой процент углерода. Углерод — это и есть основа угля. Идея в том, что полученное топливо нужно сжигать в специальных условиях. Пока ученые экспериментально пытаются добиться нужного результата, определенные успехи уже есть. В настоящий момент в стране в больших объемах такой уголь не производится. Возможно, это изобретение поможет государству снизить объем экспорта таких материалов.
Ученые надеются, что в перспективе их сорбент «Лигносорб» будет использоваться для удаления наслоенных нефтепродуктов и ликвидации аварийных разливов нефти и перерабатываться в дешевое биотопливо. Пока же исследования продолжаются, а в лаборатории ждут инвесторов, готовых помочь сделать на основе научных изобретений востребованный товар.
Лигнин — это крупнотоннажный отход. Согласно экологическому бюллетеню за 2013 год отходы этого вещества в Беларуси превышают 4,3 млн тонн. Самые большие отвалы находятся в Бобруйске и Речице, где располагалось гидролизное производство.
Интересный факт: лигнин — один из основных компонентов, отвечающих за ванильный аромат старых книг. Лигнин, как и древесная целлюлоза, разлагается со временем под действием окислительных процессов и придает старым книгам приятный запах.
Комментарии
Оставить комментарий0 Комментариев