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

21 год сражений 21 год сражений

Северная война полностью изменила географию Балтийского региона

Дилетант
Чай для стройности Чай для стройности

Быстрый способ сбросить вес или опасность для здоровья?

Лиза
Корея против Кореи Корея против Кореи

Эту войну называют «забытой». В Советском Союзе о ней мало писали и говорили

Дилетант
Пять кроссоверов Lada, которые могли стать суперхитами Пять кроссоверов Lada, которые могли стать суперхитами

Вспоминаем историю неудавшихся проектов Lada

РБК
Подпоручик, маршал, палач, жертва Подпоручик, маршал, палач, жертва

Как самонадеянность привела Тухачевского к гибели

Дилетант
Атеросклероз: как обнаружить и предотвратить развитие сосудистого заболевания Атеросклероз: как обнаружить и предотвратить развитие сосудистого заболевания

Насколько опасны холестериновые бляшки?

ТехИнсайдер
Портрет на фоне Галактики Портрет на фоне Галактики

Чёрные дыры – самое смелое предсказание общей теории относительности Эйнштейна

Наука и жизнь
Еще раз про кино Еще раз про кино

«Главная роль»: затянутая шутка про изнанку кинобизнеса

Weekend
Серая орешковая соня Серая орешковая соня

Кем умилялись читатели в 1861 году

Вокруг света
5 захватывающих космических снимков 2022 года: что астрономы обнаружили в небе 5 захватывающих космических снимков 2022 года: что астрономы обнаружили в небе

Лучшие работы конкурса Astronomy Photographer of the Year 2022

ТехИнсайдер
Напоить сайгака Напоить сайгака

Удастся ли сохранить сайгаков?

Вокруг света
Планетологи нашли в древней истории Марса взрывное извержение кислой магмы Планетологи нашли в древней истории Марса взрывное извержение кислой магмы

Ученые промоделировали образование комплекса минералов, найденного марсоходом

N+1
В Израиле обнаружили 8000-летнюю статуэтку богини-матери В Израиле обнаружили 8000-летнюю статуэтку богини-матери

Археологи обнаружили статуэтку, изображающую богиню-мать

N+1
Белое вино в прозрачной бутылке быстрее потеряло аромат Белое вино в прозрачной бутылке быстрее потеряло аромат

Как влияет на белое вино длительное хранение на полке магазина

N+1
Работает ли современная медицина и может ли она нанести вред Работает ли современная медицина и может ли она нанести вред

Эффективны ли применяемые сегодня методы лечения?

ТехИнсайдер
Что такое «шишига»: все факты о легендарном ГАЗ-66 Что такое «шишига»: все факты о легендарном ГАЗ-66

Великий и ужасный ГАЗ-66 по прозвищу «шишига» — легенда отечественного автопрома

РБК
Поверхностный гастрит Поверхностный гастрит

Что такое поверхностный гастрит и как его лечить

Лиза
Дачникам на заметку: что лучше сажать в июле Дачникам на заметку: что лучше сажать в июле

Овощи и травы можно посадить в середине лета, чтобы получить осенний урожай

ТехИнсайдер
IQ Boost: 5 книг, которые помогут развить креативные способности и прокачать мышление IQ Boost: 5 книг, которые помогут развить креативные способности и прокачать мышление

Не только дизайнерам или музыкантам полезно развивать креативное мышление

Maxim
Белые акулы покинули окрестности города Хансбай из-за двух выедающих им печень косаток Белые акулы покинули окрестности города Хансбай из-за двух выедающих им печень косаток

Всего две косатки прогнали белых акул из места, где они жили круглый год

N+1
Телескопы, звезды и темная материя: 5 женщин, которые изменили астрономию Телескопы, звезды и темная материя: 5 женщин, которые изменили астрономию

Космические открытия, сделанные героинями этой подборки

Forbes
Отрывок из книги Элин Хильдебранд «Лето 1969» Отрывок из книги Элин Хильдебранд «Лето 1969»

Глава из новой книги «Лето 1969» Элин Хильдебранд

СНОБ
Звезда из вселенной. Никита Ефремов Звезда из вселенной. Никита Ефремов

Никита Ефремов о том, кто виноват, что делать и в чем, наконец, сила

Men Today
Почему на Руси все мечтали родить урода: 5 слов, утративших свое первоначальное значение Почему на Руси все мечтали родить урода: 5 слов, утративших свое первоначальное значение

От урода до укропа: слова русского языка с необычным происхождением

ТехИнсайдер
Что продавали в первых российских аптеках? Что продавали в первых российских аптеках?

Травы, натурпродукты — какие лекарства были на прилавках первых российских аптек

Культура.РФ
7 мифов о похудении, в которые пора перестать верить навсегда 7 мифов о похудении, в которые пора перестать верить навсегда

Мифы о похудении, которые только вредят

ТехИнсайдер
Три вида тираннозавров снова объединили в один Три вида тираннозавров снова объединили в один

Изменчивость тираннозавра оказалась в пределах нормы

N+1
«Бирюзовая» помощь: как НКО переходят на самоуправление и кому это выгодно «Бирюзовая» помощь: как НКО переходят на самоуправление и кому это выгодно

Как российские фонды становятся «бирюзовыми»?

Forbes
Мартин Иванов: Всех своих «Таурусов» я получил за фильмы о Борне Мартин Иванов: Всех своих «Таурусов» я получил за фильмы о Борне

Чем известен автомобильный каскадёр Мартин Иванов?

4x4 Club
Погребенные заживо: леденящие кровь истории похороненных, но выживших Погребенные заживо: леденящие кровь истории похороненных, но выживших

Эти люди смотрели смерти в лицо, их жизнь уже не будет прежней

ТехИнсайдер
Открыть в приложении