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

Селфи с замком Селфи с замком

Рейтинг популярности замков по числу хештегов в Instagram

Вокруг света
Фотонным временным кристаллам предрекли роль лазеров Фотонным временным кристаллам предрекли роль лазеров

Теория взаимодействия атома с излучением в среде фотонного временного кристалла

N+1
Выживут только инфорги Выживут только инфорги

«Инфорги» — люди, которые придут на смену Homo Sapiens

Популярная механика
Для чего нужна бронепленка для авто и сколько она стоит Для чего нужна бронепленка для авто и сколько она стоит

Насколько эффективны прозрачные щиты для авто?

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

Как самонадеянность привела Тухачевского к гибели

Дилетант
Загадочная смерть Эдгара Аллана По: тайна, не разгаданная до сих пор Загадочная смерть Эдгара Аллана По: тайна, не разгаданная до сих пор

Смерть Эдгара Алана По — величайшая неразгаданная тайна американской литературы

ТехИнсайдер
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Рождённые в СССР Рождённые в СССР

Этой осенью на экраны выйдет пятая серия “Рождённые в СССР”

Men Today
Новый газ Новый газ

Переходный этап на пути к новой энергетике, основанной на водороде

Вокруг света
Как нас развращает власть: 5 выводов Как нас развращает власть: 5 выводов

Почему среди тех, кто облечен властью, так много самодуров и упрямцев?

Psychologies
«…И недоимку дарю» «…И недоимку дарю»

Последняя железная дорога еще достраивалась, а Савва Мамонтов уже сидел в тюрьме

Дилетант
Судебный квест. Как основатель «Клаустрофобии» пытается отсудить деньги за продажу бизнеса у известного девелопера Судебный квест. Как основатель «Клаустрофобии» пытается отсудить деньги за продажу бизнеса у известного девелопера

Как и зачем продавалась «Клаустрофобия»

Inc.
Отпускная идиллия Отпускная идиллия

Миниатюрный «спа-курорт» в современном студийном пространстве

Идеи Вашего Дома
Делаем так, чтоб точно клевало: 5 крутых и простых секретов рыболовства наших дедов Делаем так, чтоб точно клевало: 5 крутых и простых секретов рыболовства наших дедов

Как дедушки ловят рыбу на кирпич?

ТехИнсайдер
Ленинская муза Ленинская муза

«Цветок? — Роза». «Поэт? — Пушкин». «Писатель? — Толстой». «Инесса? — Арманд»

Дилетант
Лечит природа Лечит природа

Что нужно учесть, прибегая к помощи трав?

Лиза
Связь с телом: почему мы не слышим его сигналы и чем это опасно Связь с телом: почему мы не слышим его сигналы и чем это опасно

Наше тело — сложный и тонкий механизм, и оно постоянно подает нам сигналы

VOICE
Современное материнство: чувство вины, попытка построить карьеру и вовлечение отцов Современное материнство: чувство вины, попытка построить карьеру и вовлечение отцов

Что значит быть матерью в эпоху гендерного равенства?

Forbes
Между порнографией и хоррором Между порнографией и хоррором

Приключения Бэмби в реальном мире

Weekend
Равноногие рачки «опылили» красные водоросли Равноногие рачки «опылили» красные водоросли

Биологи доказали, что животные могут переносить мужские гаметы водорослей

N+1
Новое русское развлечение: прямые телеграм-включения из алкотрипа Новое русское развлечение: прямые телеграм-включения из алкотрипа

Футбольный блогер-инсайдер Иван Карпов приехал в Питер и ушел в загул

Maxim
Летние коктейли для жарких дней, вечерних прогулок и борьбы с похмельем Летние коктейли для жарких дней, вечерних прогулок и борьбы с похмельем

Московские бармены делятся рецептами летних коктейлей, которые спасут от жары

СНОБ
Анастасия Калманович — о 1990-х, Москве тех лет, Земфире и жизни, похожей на остросюжетный фильм Анастасия Калманович — о 1990-х, Москве тех лет, Земфире и жизни, похожей на остросюжетный фильм

Анастасия Калманович рассказала свою историю беспокойных 1990-х

Правила жизни
Почему тебе все время холодно (и летом тоже!) Почему тебе все время холодно (и летом тоже!)

Ты постоянно мерзнешь и кутаешься в теплую одежду? Проверь здоровье!

Лиза
Первая леди Первая леди

Как революционная феминистка стала лицом советской дипломатии

Дилетант
Зеленое меню Зеленое меню

Почему зеленое меню — не панацея

Bones
Одержимая пластическими операциями 81-летняя Одержимая пластическими операциями 81-летняя

Светскую львицу Джослин Вильденштейн называют "невестой Франкенштейна"

VOICE
Пенится квас в ковше Пенится квас в ковше

Квас — одно из древнейших русских кулинарных изобретений

Наука и жизнь
Парадокс Пето: ученые узнали, почему слоны редко болеют раком Парадокс Пето: ученые узнали, почему слоны редко болеют раком

Что такое пародокс Пето и почему он не распространяется на слонов?

ТехИнсайдер
«Отец драконов» писатель Олег Рой — о новых детских проектах «Отец драконов» писатель Олег Рой — о новых детских проектах

Олег Рой — о новых вселенных, объединенных персонажем Дракошей Тошей

РБК
Открыть в приложении