Ученые Пермского Политеха разработали способ, который позволяет превращать кору деревьев в эффективный углеродный сорбент, пригодный для очистки воды от загрязнений. Для лесной и перерабатывающей отрасли это особенно важно, поскольку речь идет о практическом использовании огромного объема отходов, которые сегодня часто просто накапливаются на площадках и годами остаются экологической проблемой.
Каждый год в России при лесозаготовке и работе целлюлозно-бумажных предприятий образуются многомиллионные объемы кородревесных отходов. Обычно такая масса либо складируется, либо медленно разлагается, создавая дополнительную нагрузку на окружающую среду. В результате страдают почвы, вода и воздух, а само сырье, которое могло бы быть полезным, фактически выпадает из хозяйственного оборота.
Пермские исследователи предложили изменить этот подход. Вместо сложной и энергоемкой технологии получения активированного угля они применили более компактную схему. Измельченную кору предварительно обрабатывают раствором фосфорной кислоты, а затем подвергают пиролизу при сравнительно невысокой температуре. За счет этого карбонизацию и активацию удалось объединить в один этап, что существенно снижает энергозатраты и упрощает сам процесс.
Итоговый материал показал хорошие сорбционные свойства. По данным разработчиков, сорбенты из коры березы и осины обладают развитой системой пор, которая позволяет эффективно улавливать загрязняющие вещества из воды. По ключевым характеристикам новый материал сопоставим с промышленными углями, которые давно применяются в системах водоочистки.
После использования такой сорбент может не превращаться в бесполезный остаток. Благодаря присутствию фосфора и микроэлементов в его составе отработанный материал рассматривается как потенциальный почвоулучшитель. Это особенно интересно для рекультивации нарушенных земель, восстановления деградированных участков и повышения плодородия там, где почва нуждается в дополнительной поддержке.
По сути, ученые предложили схему, в которой один и тот же отход проходит сразу несколько полезных стадий. Сначала кора становится сырьем для получения сорбента, затем этот сорбент работает в очистке воды, а после может использоваться уже в почвенном направлении. Такой подход хорошо вписывается в современную логику безотходного производства, где отходы лесной промышленности превращаются в полезный продукт с дополнительной стоимостью.
Практическая ценность разработки еще и в том, что ее можно внедрять непосредственно на предприятиях лесопромышленного и целлюлозно-бумажного комплекса. В этом случае заводы получают возможность не просто избавляться от коры, а перерабатывать ее в востребованные материалы для собственных нужд или для продажи. Это снижает экологическую нагрузку и одновременно открывает новый источник дохода.
С аграрной точки зрения новость тоже выглядит перспективной. Если технология получит развитие, сельское хозяйство может получить дополнительный источник материалов для восстановления почв и работы с загрязненными территориями. А это уже не просто история о переработке отходов, а пример того, как лесной сектор и задачи плодородия земли могут быть связаны одной технологической цепочкой.
