Студенты Российского государственного университета нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина разработали инновационный сорбент из бумажных отходов, предназначенный для ликвидации разливов нефти в морской среде. Новый материал рассыпается на поверхность воды в зоне загрязнения при небольшом волнении моря волнении не больше 10-20 дм. Он эффективно впитывает нефтепродукты, связывает их на поверхности воды для последующего сбора.
«Целлюлоза — материал гидрофильный, но при этом он имеет пористую, хорошо развитую структуру. Мы предположили, что это может хорошо повлиять на создание сорбционного материала. Однако ее гидрофильность могла бы помешать тому, чтобы это переработанное вещество хорошо плавало и отталкивало воду. Поэтому появилась идея гидрофобизировать этот материал, добившись результата, при котором он будет плавать, и при этом использовать его пористую структуру, которая хорошо способствует сбору нефти с водной поверхности. Отсюда и родилась идея создания сорбента, который был испытан в лабораторных условиях для сбора нефти с поверхности воды. Он показал хорошие результаты по нефтеемкости и плавучести — два основных показателя, которые сравнимы с теми сорбционными материалами, которые использует промышленность сегодня», — рассказала корреспонденту «Научной России» заведующая кафедрой промышленной экологии Губкинского университета, заслуженный эколог Российской Федерации Елена Алексеевна Мазлова.
Проведенные испытания показали, что сорбент полностью собирает нефть в течение нескольких минут и сохраняет плавучесть до 72 часов. Его абсорбционная способность достигает 8–9 граммов углеводородов на 1 грамм вещества. Благодаря возможности утилизации отходов макулатуры разработка обладает высокой экономической эффективностью по сравнению с существующими аналогами. Использование бумажных отходов для производства сорбента способствует решению проблемы их утилизации. Ежегодно в России образуется около 7,5 млн тонн таких отходов, из которых перерабатывается не более 55%. Поэтому создание сорбента на основе бумаги является актуальной задачей.
«Этот сорбент можно использовать далее, например, как топливный брикет. Вот это и есть его повторное использование. Целлюлоза, насыщенная нефтепродуктом, является ценным энергетическим материалом. При сгорании в печи, в отличие от угля или тех же волокнистых полимерных материалов, выбросы от сжигания такого материала будут менее токсичными, и их будет легче очистить от загрязняющих примесей», — объяснила ученая.
Разработка для морских акваторий является частью комплексного подхода к ликвидации нефтеразливов, который также включает технологии для очистки загрязненных территорий на суше. Для этого студенты предложили биоокислительный метод с применением бактерий-нефтедеструкторов в сочетании с пероксидом кальция. Это вещество служит источником кислорода, повышающим активность микроорганизмов на 15–20% и устойчивость к перепадам температур.
Проект получил грант ПАО «ВТБ» на проведение дополнительных испытаний. Интерес к разработке уже проявили правительство Камчатского края и ведущие нефтегазовые компании России.
Материал подготовлен при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
