В Сибири достаточно много предприятий, изготавливающих продукцию из кедрового ореха. Отходы производства – ореховая скорлупа, которая остается в огромных количествах, – в лучшем случае продаются как мульча либо вовсе выбрасываются. Химики Томского государственного университета на базе ПИШ «Агробиотек» при участии компании «Сибирский кедр» разрабатывают технологию производства промышленных сорбентов из ореховой скорлупы. Перспективные области применения нового продукта – очистка воды, воздуха, пищевая промышленность.
– В России широко использовались углеродные сорбенты, которые производятся в Индии и Китае из стружки скорлупы кокосового ореха, – рассказывает руководитель проекта заведующий научно-исследовательской лабораторией пористых материалов и сорбции ХФ ТГУ Григорий Мамонтов. – Несмотря на то, что поставки из этих стран продолжаются, продукт стал менее доступен, поднялась его цена, нарушились логистические цепочки. России необходимы собственные углеродные сорбенты, тем более что сырья для их производства в стране в избытке.
В настоящее время научная группа под руководством Григория Мамонтова разрабатывает технологию переработки скорлупы. Это подразумевает процесс высокотемпературной обработки (пиролиза) продукта в реакторе без доступа воздуха. Стоит отметить, что эта тема сейчас очень актуальна. В России несколько исследовательских групп параллельно работают над решением этой задачи.
– Сфер применения углеродного сорбента довольно много, например, очистка воды, – добавляет Григорий Мамонтов. – Помимо этого, углеродные сорбенты применяются в металлургии, например, при добыче золота, а также в производстве косметики и зубных паст.
Проект ученых ХФ ТГУ рассчитан на два года. После создания технологии переработки скорлупы для получения сорбента будут выбраны наиболее эффективные решения, проведена оценка технической возможности масштабирования и экономической составляющей. В 2024 году планируется наработка укрупненных партий продукта и отправка для тестирования потенциальным потребителям.
Стоит отметить экологичность технологии, над которой работают химики ТГУ: она основана на использовании возобновляемых ресурсов, то есть не нарушает кругооборот веществ в природе. Вместе с тем она будет способствовать повышению маржинальности производства компаний, использующих традиционное природное сибирское сырье в виде кедрового ореха.
У химиков ТГУ наработан большой опыт по созданию сорбентов, в частности, разработана технология синтеза серебросодержащего цеолита, который позволит производить кислород с максимально высокой концентрацией – 99 процентов и более. Этот продукт необходим для использования в медицине, авиации и ряде других областей. Научная группа лаборатории пористых материалов и сорбции химического факультета ТГУ также разработала новую технологию производства силикагеля в виде гранул или порошка. Он применяется в производстве автомобильных шин как осушитель и как сорбент для промышленных процессов.
Добавим, что создание новых продуктов и биотехнологий является одним из приоритетных исследовательских направлений, развиваемых ТГУ. Работа над ними идет в рамках междисциплинарного стратегического проекта «Инженерная биология», реализуемого при поддержке федеральной программы «Приоритет 2030».