Доступ к чистой питьевой воде остается одной из самых острых глобальных проблем, особенно для удаленных территорий и в условиях чрезвычайных ситуаций. Одновременно с этим человечество сталкивается с другой угрозой — накоплением промышленных отходов, в том числе от лесопереработки и мебельного производства. Ученые Пермского Политеха предложили решение, которое объединяет обе задачи: они научились превращать многотоннажные отходы в высокоэффективные сорбенты для очистки воды. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе образовательного учреждения.
Как поясняют исследователи, традиционные способы очистки воды — активированные угли, химические таблетки или мембранные фильтры — либо дороги в производстве, либо энергозатратны, либо неудобны в применении. Главное же, они не решают корень проблемы: промышленные отходы продолжают загрязнять окружающую среду, а ресурсы тратятся лишь на устранение последствий. Особенно остро это проявляется в регионах с развитой лесной и мебельной промышленностью, где накапливаются лигносульфонаты — побочные продукты целлюлозного производства — и отработавшие древесностружечные плиты.
Ученые ПНИПУ разработали технологию, позволяющую перерабатывать эти отходы в углеродные сорбенты. В основе метода лежит термохимический пиролиз — нагрев материала без доступа кислорода, в результате которого формируется пористая углеродная структура, способная эффективно «захватывать» загрязняющие вещества из воды. По своим свойствам она напоминает активированный уголь, но создается из дешевого и проблемного сырья.
Эффективность новых материалов проверяли в лабораторных условиях, моделируя работу простого полевого фильтра. Сорбенты тестировали на природной воде и сравнивали с коммерческими активными углями, полученными из березовой древесины, скорлупы кокоса и каменного угля. Качество очистки оценивали по мутности, цветности и содержанию органических примесей в соответствии с санитарными нормами.
Как рассказала Анна Ардуанова, старший преподаватель кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ и кандидат технических наук, даже при минимальном расходе новые сорбенты показали значительно лучшие результаты, чем промышленные аналоги. Материал из лигносульфонатов эффективно удалял органические загрязнения, а сорбент из древесностружечных плит резко снижал цветность воды. В целом они оказались в несколько раз эффективнее коммерческих активных углей при одинаковой дозировке, а по ряду показателей достигали нужного эффекта при втрое меньшем расходе.
По словам исследователей, такая технология открывает путь к созданию дешевых и компактных фильтров для экстренной и полевой очистки воды. Одновременно она позволяет реализовать принципы экономики замкнутого цикла, когда опасные промышленные отходы превращаются в ценный ресурс. В перспективе старая мебель или отходы целлюлозных заводов могут стать основой для обеспечения людей чистой водой там, где это особенно необходимо.
Ранее в России разработали не имеющий аналогов в мире метод повышения добычи нефти и газа.
