На основе опилок можно сделать много важного и полезного

Наука и жизньHi-Tech

Богатство России будет прирастать… опилками

Фото Натальи Домриной

...Опилки в голове у Винни-Пуха и Страшилы не мешали им быть довольно сообразительными существами, а Страшила даже удостоился прозвища Мудрого. Оказывается, опилки не так просты, как может показаться на первый взгляд. Они трудны в переработке, но, если быть достаточно мудрыми, на их основе можно сделать много важного и полезного. О том, как это сделать, рассуждает доктор химических наук Андрей ИВАНОВ, директор Института химии им. А. Е. Фаворского СО РАН (г. Иркутск).

Андрей Викторович Иванов.

Древесина — ценный материал, прежде всего для строительства. Есть и другие технологии её использования, но в любом случае при лесозаготовке и лесопилении получается много отходов — до 40% общей массы. И если листву, кору, хвою можно просто оставить в лесу, то с опилками всё сложнее — их надо каким-то образом перерабатывать.

В СССР существовала налаженная система переработки отходов лесопиления. По всей стране работали заводы, производившие огромные объёмы гидролизного спирта — этанола, который шёл в основном в химическую промышленность. Гидролизным называют спирт, полученный из древесных опилок. В опилках много целлюлозы, которая при обработке кислотой и водой, то есть при гидролизе, разваливается на водорастворимые сахара. Дрожжи питаются этими сахарами, и в процессе их жизнедеятельности образуется спирт. Биомассу, оставшуюся после брожения дрожжей, можно использовать как корм для животных в сельском хозяйстве или как удобрение.

Что сейчас не так с этими технологиями? Они строились на крупнотоннажных принципах — заводы-миллионники с сотнями рабочих мест. Это, конечно, хорошо, но плохо то, что опилки и щепу для них свозили с довольно большой территории. Для СССР это было нормально, потому что советская экономика во многом строилась на том, что люди должны работать. Иногда логистические цепочки внутри Союза создавались искусственно с единственной целью — занять людей. Например, в Иркутске делали карданные валы, которые увозили аж в Белоруссию. Когда Союз рухнул, эти цепочки «посыпались» именно потому, что финансово не оправдывались. Ровно такая же ситуация случилась и с опилками: их возить оказалось совершенно нерентабельно, тем более что опилки плотно не упаковываются и занимают много места.

Ещё одна проблема была связана с тем, что нашей промышленности в1990-е годы было законодательно запрещено выпускать спирт не из пищевого сырья. Спирт из опилок неизбежно содержит метанол — таков процесс, а также множество денатурирующих добавок, опасных для здоровья и жизни. Для питья он не предназначен, но его пили, травились. К сожалению, ничего с этим сделать было нельзя, поэтому просто «убили» отрасль гидролизного спирта ровно для того, чтобы люди перестали его пить.

Огромное количество предприятий, связанных с переработкой отходов древесины, буквально распилили на металлолом, хотя это были неплохие предприятия. Существовал Всесоюзный НИИ целлюлозно-бумажной промышленности с сетью филиалов — там занимались разработками в области варки целлюлозы, революционными даже на сегодняшний день. Например, есть такой «рижский» (он действительно был придуман в Риге) способ гидролиза смачиванием кислотой (вместо того чтобы заливать сырьё большими объёмами кислоты) — это вообще один из первых примеров непрерывных процессов в данной области. В СССР первыми пытались заменить серную кислоту на фосфорную, что приводило к значительному улучшению эксплуатационных свойств оборудования, потому что серная кислота вызывает коррозию, а фосфорная кислота, наоборот, защищает оборудование от коррозии. Придумали взрывной автогидролиз, когда древесину насыщают паром под давлением, а потом давление резко сбрасывают, буквально за несколько секунд. Из-за быстрого расширения пара древесину этим паром просто разрывает и волокна становятся более доступными для дальнейшей химической обработки.

Сейчас такими технологиями пользуются лучшие фирмы Канады, Швейцарии, США. А первые идеи появились у нас. Кстати, в те времена у нас очень часто для подобных процессов использовали не металлические реакторы, а железобетонные: в стране с металлом было плохо. Пожалуй, единственной не отечественной разработкой, внедрённой уже после перестройки, стало применение для переработки целлюлозы так называемого сверхкритического флюида — CО2 в сверхкритическом состоянии, то есть при температуре и давлении выше определённого предела.

Но вот СССР рухнул. Мы продолжили варить целлюлозу, и целлюлозно-бумажная, целлюлозно-картонная промышленность работали. А вот отходы стали накапливаться на предприятиях лесопиления. Причём предприятия эти огромные, что в Карелии, что в Сибири. Они ежедневно производят тысячи кубометров отходов. Это гигантские объёмы. Что с ними делать, при том, что единственный массовый путь — путь гидролизной переработки — был потерян?

Самый простой из возникших на тот момент механизмов — формование пеллет, топливных гранул. Экономически это сильно поддержало отрасль, потому что в своё время пеллеты внесли в список инновационных продуктов, и их перевозка по стране была очень дешёвой, она не облагалась множеством налогов. Однако насколько производство пеллет рационально — спорный вопрос. Китай, например, оборот пеллет запретил. Почему — есть разные мнения, но мне ближе позиция китайских учёных, которые считают, что сжигать пеллеты — это практически как у Менделеева — «ассигнациями печку топить». Поэтому в Китае нет рынка пеллет, и производимые в нашей стране пеллеты шли в основном в Европу. По моим ощущениям и по презентациям европейских коллег, которые я видел, покупаемые у нас пеллеты использовали не для топлива, а для химии. То есть брали эти пеллеты и углубляли их переработку, а не просто сжигали. Сейчас с рынком пеллет всё стало плохо, потому что они попали под санкции в Европе. Китай их не берёт, и девать их просто некуда.

Следующий ход понятен: давайте не будем выпускать пеллеты, а теплоэнергетику всех предприятий лесопереработки переведём на их же отходы. Это делается. На всех заводах, которые мы знаем, работают собственные котельные, там электро- и теплогенерация идут внутри цикла, и доски они сушат тоже за счёт сжигания собственных отходов. Но на это используется не более 5% отходов, а остальное тепло уходит в пустоту. Однако по законодательству просто сжигать отходы нельзя. Это всё равно, что жечь нефть или газ в факеле.

Что же делать? Первое, что приходит на ум, — ДСП, древесно-стружечная плита, или ОСП — ориентированно-стружечная плита (её также называют OSB, от английского oriented strand board). ДСП и ОСП технологически отличаются тем, что в одном случае щепа насыпана и порезана без учёта направления древесного волокна, а в другом волокно имеет определённое направление, поэтому у ОСП прочность выше.

Дело хорошее, но есть одна проблема. В СССР склейку ДСП проводили, используя фенолформальдегидные смолы. Это очень вредный продукт. Читатели «Науки и жизни» наверняка знают, что фенолформальдегидная смола — страшная дрянь. Она выделяет канцерогенные вещества при горении. При их высокой концентрации человек, если надышится, либо отравится дымом, либо несколько позже заболеет раком. Даже если фенолформальдегидная смола не горит, при эксплуатации она выделяет канцерогены. Мы помним, что советская мебель, мягко говоря, попахивала. Я не сомневаюсь ни минуты, что есть корреляция между этой мебелью и онкозаболеваниями — её не может не быть.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Чистое дыхание авиации Чистое дыхание авиации

Первые регулярные рейсы электросамолеты могут совершить в ближайшие годы

Популярная механика
Четвероногий сапер Джульбарс: невероятная история пса, удостоенного ордена Четвероногий сапер Джульбарс: невероятная история пса, удостоенного ордена

Пес Джульбарс — почетный ветеран вoйны

ТехИнсайдер
Звенигород: окно в небо Звенигород: окно в небо

Затерянный мир науки среди коттеджных посёлков и таунхаусов

Наука и жизнь
8 нон-фикшн-книг, которые важно прочесть до 35 лет 8 нон-фикшн-книг, которые важно прочесть до 35 лет

Мотивационные бестселлеры, которые необходимо прочесть до 35 лет

СНОБ
Пиррова победа или победоносное поражение? Пиррова победа или победоносное поражение?

Истоки Советско-финляндской войны следует искать в предвоенной истории отношений

Дилетант
Почему полиаморные отношения подходят не всем: 3 причины Почему полиаморные отношения подходят не всем: 3 причины

С какими трудностями сталкиваются люди, отказавшиеся от моногамных отношений?

Psychologies
Портрет на фоне Галактики Портрет на фоне Галактики

Чёрные дыры – самое смелое предсказание общей теории относительности Эйнштейна

Наука и жизнь
Новосибирские археологи раскопали в Прииртышье ранненеолитическое святилище Новосибирские археологи раскопали в Прииртышье ранненеолитическое святилище

Археологи раскопали остатки древнего святилища поселения Усть-Тартас-1

N+1
7 обычных продуктов, которые могут серьезно навредить 7 обычных продуктов, которые могут серьезно навредить

Какие из спутников обыденной жизни могут представлять серьезную опасность

Популярная механика
Долой рутину: как технологии экономят время современного учителя Долой рутину: как технологии экономят время современного учителя

Как сервисы автоматизируют повседневные дела учителей

ТехИнсайдер
Василий Ян Василий Ян

Василий Ян глазами Дмитрия Быкова

Дилетант
Заниматься сексом и еще 7 приятных вещей, которые надо регулярно делать летом, чтобы не болеть зимой Заниматься сексом и еще 7 приятных вещей, которые надо регулярно делать летом, чтобы не болеть зимой

Укреплять организм можно по-разному

Maxim
Кого зовёт больной живот: как понять, что личная жизнь вызывает проблемы с ЖКТ, и что с этим делать Кого зовёт больной живот: как понять, что личная жизнь вызывает проблемы с ЖКТ, и что с этим делать

Правда ли, что боли в животе связаны с психологическими проблемами?

VOICE
Как приложения и фальшивые клиники собирают медицинские данные и сообщают об абортах Как приложения и фальшивые клиники собирают медицинские данные и сообщают об абортах

Разбираемся, кто и как собирает и распространяет личную информацию

Forbes
Если из носа часто идет кровь: как ее остановить и когда пора к врачу Если из носа часто идет кровь: как ее остановить и когда пора к врачу

Почему из носа идет кровь и когда это важный симптом проблем со здоровьем

РБК
Деньги на ветер: 5 популярных бьюти-процедур, вау-эффект от которых сильно преувеличен Деньги на ветер: 5 популярных бьюти-процедур, вау-эффект от которых сильно преувеличен

Бьюти-процедуры, суперэффекта от которых на самом деле ждать не стоит

VOICE
Не шашлыком единым: какие еще вкусные блюда можно приготовить на мангале? Не шашлыком единым: какие еще вкусные блюда можно приготовить на мангале?

Что еще можно приготовить на мангале, кроме шашлыка? Да почти все!

ТехИнсайдер
Ресторатор Мария Гарбут: Главное — это люди, настроение, вкусная еда и энергия, которая все это объединяет Ресторатор Мария Гарбут: Главное — это люди, настроение, вкусная еда и энергия, которая все это объединяет

Ресторатор Мария Гарбут — о серии проектов Kuznyahouse

СНОБ
Зарядка аккумулятора: как это делать правильно, чтобы ничего не испортить Зарядка аккумулятора: как это делать правильно, чтобы ничего не испортить

Не спешите бежать за новым аккумулятором, если старый начал капризничать

РБК
Бриджит Джонс возвращается! Культовые образы Рене Зеллвегер из фильма, которые помнят все Бриджит Джонс возвращается! Культовые образы Рене Зеллвегер из фильма, которые помнят все

Уже начались съемки четвертой части "Дневников Бриджит Джонс" - что дальше?

VOICE
Здесь и сейчас Здесь и сейчас

Локальность и сезонность — гастрономический тренд

Bones
До сих пор больно: как взрослым детям освободиться от токсичного влияния родителей До сих пор больно: как взрослым детям освободиться от токсичного влияния родителей

Глава из книги «Они не изменятся» о реакции детей на родительское отношение

Forbes
6 повседневных вещей, которые мы постоянно делаем неправильно 6 повседневных вещей, которые мы постоянно делаем неправильно

Несколько вещей, которые вы, вероятно, до сих пор делали неправильно

ТехИнсайдер
Дешево и экологично: в Италии придумали способ хранения энергии с помощью CO2 Дешево и экологично: в Италии придумали способ хранения энергии с помощью CO2

Инженеры запустили технологию хранения электроэнергии с помощью углекислого газа

Вокруг света
Регенерация нейтронов не нашла зеркальной материи Регенерация нейтронов не нашла зеркальной материи

Физики проверили гипотезу о существовании зеркальной материи

N+1
«Жизнь на кончике скальпеля»: Истории нейрохирурга о непростых решениях. «Жизнь на кончике скальпеля»: Истории нейрохирурга о непростых решениях.

Отрывок из книги нейрохирурга — о уроках, которые ему преподали пациенты

N+1
Александра Белякова: «Варианта не быть богатой не было» Александра Белякова: «Варианта не быть богатой не было»

Как Александра Белякова сочетает карьеру певицы и бизнес-коуча

ЖАРА Magazine
Не нужно переплачивать: как правильно выбрать домашний WI-FI роутер Не нужно переплачивать: как правильно выбрать домашний WI-FI роутер

Как правильно выбрать роутер, чтобы не остаться без глобальной сети?

ТехИнсайдер
Спорт, бизнес и равенство: как сестры-баскетболистки Кавиндер заработали более $1 млн Спорт, бизнес и равенство: как сестры-баскетболистки Кавиндер заработали более $1 млн

Как участницы студенческой спортивной команды монетизировали свое имя и имидж

Forbes
Бразильская достоевщина Бразильская достоевщина

Как русский классик заменил австрийскому художнику соотечественников

Weekend
Открыть в приложении