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 тысяч тонн овсяной шелухи. Это фактически бесплатное сырье для биоэтилена. По расчетам ученых, из отходов овса, собранного на Алтае, можно получать свыше двадцати тысяч тонн в год этого востребованного химического продукта, а в Сибири в целом - до 130 тысяч тонн.
- 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 миллиона тонн "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.
