Эстеровые масла могут стать экологичной альтернативой обычным моторным жидкостям
Ежегодно в мире продаются миллиарды литров моторных масел. По оценкам экологов, до 40% всего отработанного смазочного материала не утилизируется должным образом. Это означает, что он попадает в окружающую среду. Одной из перспективных альтернатив для снижения такого пагубного воздействия являются эстеровые масла, созданные из растительного сырья. Ученые Пермского Политеха провели исследование и выявили их скорость разложения в почве. Это позволило экспериментально доказать, что перспективные компоненты «зеленого» продукта — эфиры жирных кислот — разлагаются природными микроорганизмами всего за 23 дня. Это в 5-10 раз быстрее обычных моторных масел, которые загрязняют окружающую среду на десятилетия.
Статья опубликована в сборнике международной конференции «Химия. Экология. Урбанистика». Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
Современный мир и транспорт практически полностью зависят от нефти. В различных отраслях промышленности углеводороды широко применяются для производства топлива, моторного масла, асфальта, парафина, смазочных материалов и других продуктов. Это приводит к быстрому истощению природных запасов нефти. Кроме того, каждый год в мире происходят разливы, отравляющие почву и воду на годы вперед.
Яркий пример – разлив отработанного моторного масла. Единицы автомобилистов прибегают к переработке, поэтому зачастую водители просто выбрасывают его на свалки вместе с бытовым мусором или сливают на землю. Через ливневые стоки оно попадает в водоемы, где всего 1 литр образует тонкую пленку площадью в сотни квадратных метров, нарушая газообмен и убивая водную живность.
Полный и мгновенный переход на автомобили, работающие от электричества, мог бы частично решить проблему, но на данный момент из-за стоимости и технологических ограничений (ресурсы для аккумуляторов, неразвитость сети быстрых зарядных станций), он невозможен. При этом даже несмотря на отсутствие двигателя, куда заливается масло, электрокары тоже нуждаются в специализированных смазочных материалах для редукторов и систем охлаждения. Они также делаются из нефтепродуктов, и проблема их утилизации никуда не исчезнет.
Из-за очевидной экологической угрозы как никогда остро стоит задача найти безопасную и возобновляемую альтернативу. Перспективным решением считаются эстеровые масла, созданные не из нефти, а из растительного сырья.
Помимо своей безопасности для окружающей среды они обладают высочайшей термоокислительной стабильностью для защиты деталей автомобиля в экстремальных условиях и смазывающими способностями, снижающими их износ. Также они отлично удерживают образующиеся в ходе эксплуатации шламы, не позволяя им оседать в виде отложений и нагара.
С точки зрения сохранности природы ключевой аргумент в пользу «зеленых» смазок — их способность быстро и безопасно разлагаться в земле в случае утечки. Ученые ПНИПУ провели эксперимент на конкретном соединении эфира – химической основы эстеровых масел. Это вещество, которое служит упрощенной моделью для изучения биоразложения. Его получают из рапсового или подсолнечного масла путем химической реакции с этиловым спиртом.
Для исследования ученые создали специальную установку по строгому государственному стандарту, чтобы качественно оценить скорость биоразложения эфира. В питательную среду с природными микроорганизмами добавили образец эфира и продували воздух. Самая важная часть установки — система, которая улавливала углекислый газ (CO₂), выделяемый бактериями в процессе «поедания» масла.
– Измерение объема, выделенного CO₂, позволило определить, какая часть смазочного материала на текущий момент уже переработана.Так, результаты показали, что процесс биодеградации продвигается не быстро, но очень активно. За 57,5 часов микроорганизмы переработали 5,3% образца, выделив 17,05 ммоль CO₂. Скорость разложения этилолеата составила 7,3 ммоль CO₂/сутки, – комментирует Ирина Пермякова, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат технических наук.
На основе этих данных был рассчитан ключевой экологический показатель — период полураспада, то есть время, за которое половина исходного количества вещества разлагается под действием микроорганизмов. Для этилолеата он составил около 23 суток, что примерно соответствует разложению обычного растительного масла. Это значит, что всего за три недели природа самостоятельно справится с половиной такого пролитого вещества, что в 5-10 раз быстрее, чем после воздействия нефтепродуктов. По международной классификации, это относит эфиры к умеренно биоразлагаемым соединениям: они не исчезают за день, но и не отравляют экосистему годами, как нефтепродукты.
Исследование ученых ПНИПУ наглядно демонстрирует возможность создания полностью биоразлагаемых машинных масел. Это минимизирует вред от аварий, разливов или простой утилизации отработанного масла, поскольку от таких продуктов почва и вода смогут очиститься сами.
Кроме того, развитие эстеровых масел снижает зависимость от нефти и переводит экономику на возобновляемое растительное сырье. В перспективе результаты этой работы могут лечь в основу стандартов для новых, «зеленых» видов масел, что станет важным шагом к гармонии между технологиями и природой.
Telegram 
Дзен 
VK Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Молодежь сегодня проводит часы в онлайн-общении, и их манера речи часто определяется возможностью скрываться за никами. Общение в сети не только помогает оставаться на связи, но и может способствовать распространению травли, троллинга и другой словесной агрессии. Ученые считают, что анонимность усиливает эти явления, снижает самоконтроль и ответственность за свои слова. Исследование экспертов МГППУ выяснило, как анонимность в интернете меняет язык молодых людей. Понимание этих механизмов важно для создания эффективных мер профилактики негативных языковых проявлений.
Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, Российского квантового центра и МГУ впервые применили оптический подход для работы с прямыми объемными магнитостатическими спиновыми волнами. Им удалось не только возбудить, но и зарегистрировать их с помощью фемтосекундных лазерных импульсов. Новый метод открывает путь к созданию быстрых, энергоэффективных оптомагнонных логических устройств и нанофотонных структур.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно