11:51, 09 февраля 2021   Просмотров: 1087

Лекарство из мусора: российские ученые нашли новый способ перерабатывать отходы

Российские ученые нашли новый способ перерабатывать отходы

Химики Уральского федерального университета (УрФУ) придумали экологичную технологию переработки отходов деревообрабатывающей промышленности и хитина, который содержится, например, в красных водорослях, насекомых и панцирях ракообразных. На выходе получаются лекарства и биотопливо. На развитие и скорейшую коммерциализацию подобных технологий нацелен нацпроект «Наука». О том, как работает придуманный УрФУ метод, у которого нет аналогов в мире, читайте далее.

Глобальная задача

По словам инженера-исследователя лаборатории органического синтеза УрФУ Дарьи Тамбасовой, тема загрязнения окружающей среды различными отходами довольно остро стоит на повестке дня для мирового сообщества. «Также к ней присоединяется проблематика альтернативных источников энергии», — считает она. Идея получения из отходов полезных продуктов одна из основных для лаборатории, а этот проект как раз объединяет в себе варианты решения двух задач.

«Одновременно очищая окружающую среду от отходов, содержащих природные полисахариды, мы получаем либо готовые вещества с биологической активностью, либо сахара, пригодные для сбраживания и изготовления биоэтанола», — пояснила Тамбасова. Технология экологически безопасна и не наносит вреда окружающей среде.

Экологичная переработка

По словам Тамбасовой, технология разрабатывалась учеными в течение шести лет под руководством профессора УрФУ, кандидата химических наук Елены Ковалевой.

«Я начала над ней работать в магистратуре, продолжила и закончила в аспирантуре. По данной тематике в этом году я буду защищать диссертацию на соискание степени кандидата химических наук», — поделилась ученый.

Технология предполагает, во-первых, использование хитозана. На выходе получается продукт глюкозамин. «Это особое вещество, помогающее восстанавливать хрящи, суставы и связки, готовая и чистая лекарственная форма», — пояснила Тамбасова.

Кроме того, могут применяться крахмалсодержащие отходы, из которых получаются сахара, пригодные для сбраживания. В результате можно произвести биоэтанол.

Еще один получаемый продукт — ксилан (линейный полисахарид, второй по распространенности природный полимер после целлюлозы). «Гидролиз ксилана специфичным ферментом, иммобилизованным (зафиксированным. — Прим. ред.) на оксидах алюминия, приводит к получению сахаров, легких для усвоения крупным рогатым скотом, улучшающих качество кормов в сельском хозяйстве, либо сахаров для сбраживания», — рассказала Тамбасова.

Отходы перерабатывают с помощью гетерогенного катализа (изменение скорости или инициирование химической реакции за счет контакта реагентов с катализаторами, которые образуют самостоятельную фазу, отделенную от реакционной среды поверхностью раздела). В среднем реакция проходит от 10 минут (ксилан) до суток (хитозан). При этом поддерживается оптимальная температура для работы фермента и перемешивания. В результате получаются сахара, а затем решается вопрос об их дальнейшем применении (сбраживание, выделение в чистую форму и др.).

Ферменты, которые используют химики УрФУ, экологически безопасны, поэтому процесс переработки полисахаридов и получаемые продукты не наносят урона окружающей среде. Технология предусматривает многоразовое использование материалов, при этом производство безотходное и нацелено на переработку вредных отходов.

Возможное использование

Данная технология была разработана благодаря гранту Российского фонда фундаментальных исследований в размере 3 млн рублей ежегодно. По мнению создателей, она может успешно использоваться в промышленности.

«Низкая стоимость подложки и иммобилизованные ферменты обеспечивают многократное использование гетерогенной каталитической системы, что удешевляет этот метод по сравнению с гомогенным катализом со свободными ферментами (одноразовый способ, а ферменты дорогие)», — рассказала Тамбасова.

УрФУ и Инновационный внедренческий центр биотрансформационных технологий совместно с компанией «Уралбиосинтез» сейчас готовят разработку для презентации потенциальным заказчикам.

Источник: Национальные проекты России

Оставить комментарий с помощью

Другие материалы рубрики
Видео
Розлив и упаковка напитков
Малогабаритная установка Кондор
Погрузчик с электромагнитом