Новосибирские и бийские ученые создали уникальную методику переработки овсяной шелухи в этилен, который используют для производства полиэтилена, пластмасс, резины, полимерных и композитных материалов. По задумке разработчиков, биоэтилен сможет заменить “нефтяной” аналог там, куда не дотягиваются этиленопроводы. Разработка сибирских ученых позволяет получать этот востребованный химический продукт из возобновляемых источников и решит экологическую проблему утилизации отходов пищевой промышленности.
“Идея глубокой переработки отходов овса обсуждалась давно, – пояснила корреспонденту “РГ” старший научный сотрудник Института проблем химико-энергетических технологий (ИПХЭТ) СО РАН Екатерина Скиба. – Это массовый вид отходов, который скапливается на зерноперерабатывающих предприятиях тоннами и его сложно утилизировать, потому что при горении расплавленная овсяная шелуха забивает печи. Сначала мы получили из шелухи целлюлозу, которую можно применять при производстве бумаги и пороха. А потом превратили ее в биоэтанол”.
Результаты исследований бийских химиков заинтересовали специалистов Новосибирского института катализа, которые работают над получением биоэтилена.
“Технология производства этилена из биосырья уже применяется в мире – например, в Бразилии его получают из сахарного тростника, – сообщила старший научный сотрудник Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН Елена Овчинникова. – Но наша технология эффективнее бразильской. Удельный выход этилена из шелухи овса выше, чем из тростника. К тому же себестоимость овсяного сырья очень низкая, поскольку затраты на возделывание злака окупаются продукцией его прямой переработки – “Геркулеса”, муки, овсяных мюслей”.
Только в Алтайском крае после сбора урожая ежегодно остается свыше 300 тыс. т овсяной шелухи. Это фактически бесплатное сырье для биоэтилена. По расчетам ученых, из отходов овса, собранного на Алтае, можно получать свыше 20 тыс. т/год этого востребованного химического продукта, а в Сибири в целом – до 130 тыс. т.
“Сегодня в России нет дефицита этилена, получаемого из нефтяного сырья, – подчеркивает Елена Овчинникова. – Но есть проблемы доставки этого газа потребителям – предприятиям, которые его используют в производстве полиэтилена, композитных материалов. Из-за сложной логистики стоимость этилена вырастает в десятки раз. Поэтому и была поставлена задача – создать технологию получения биоэтилена на локальных установках, которые можно размещать прямо на предприятиях-потребителях. Например, на небольших производствах композитных материалов на базе многослойных углеродных нанотрубок в полимерных матрицах”.
Предприятия, работающие на этиленовом сырье, заинтересованы во внедрении такой технологии, но это требует крупных инвестиций в создание промышленной установки. По словам Елены Овчинниковой, по своим свойствам биоэтилен из овсяной шелухи ничем не отличается от “нефтяного” аналога. “Правда, при получении из него полиэтилена в лабораторных условиях выход готового продукта оказался несколько ниже. Но эту проблему можно решить более глубокой очисткой этилена в промышленных условиях”, – отметила она.
В России ежегодно производится около 3,5 млн. т “нефтяного” этилена. Возможное производство биоэтилена из овсяной шелухи в этом объеме – капля в море. Поэтому сибирские ученые прорабатывают технологии использования и других видов возобновляемого сырья. “Институт цитологии и генетики совместно с Центральным ботаническим садом СО РАН вывели специальный сорт высокоцеллюлозной травы – мискантуса, которая не требует особого ухода и растет двадцать лет на одном месте без пересадки – только собирай урожай. Двухметровый мискантус дает большой объем биомассы и прекрасно перерабатывается в биоэтанол”, – пояснила Екатерина Скиба. (plastinfo/Химия Украины и мира)