Технология ученых Пермского Политеха позволит получить из древесины бездымный порох для космических ракет
Исследователи из Пермского Политеха придумали, как безопасно и экологично получить из древесного сырья нитроцеллюлозу. Сегодня из нее изготовляют множество продуктов: бездымный порох, который применяют во вспомогательных системах космических ракет и системах катапультирования кресел самолетов для спасения летчиков, а также пластмассы, лаки, краски и эмали. В России на данный момент нет производства целлюлозы для химической переработки, и уникальная технология пермских ученых позволит заменить зарубежное сырье.
По словам ученых, нитроцеллюлоза – основной компонент твердого топлива для космических ракет. В народно-хозяйственных целях это вещество используют для создания каналов и тоннелей и при ликвидации льда на крупных реках, чтобы избежать заторов и разливов на прилежащих территориях. Кроме того, ракеты можно использовать для контроля погодных условий и предотвращения выпадения града.
Результаты исследования разработчики опубликовали в журнале «Химия растительного сырья» (в печати, 2022), на технологию получен патент. В состав научной группы вошли трое разработчиков, руководителем которых стала профессор кафедры технологии полимерных материалов, порохов Пермского Политеха, доктор технических наук Фирдавес Хакимова.
«Традиционные схемы переработки древесной целлюлозы, которые применяют в мировой практике, предусматривают стадии удаления лигнина и отбелки. Для этого используют взрыво- и пожароопасный диоксид хлора, который нельзя транспортировать, поэтому для его производства строят специальные цеха. Мы предложили технологию, которая не требует высокого давления и сложного оборудования. Она соответствует современным требованиям экономики и экологии», – рассказывает профессор кафедры технологии полимерных материалов, порохов Пермского Политеха, доктор технических наук Фирдавес Хакимова.
Исследователи впервые получили сырье высокого качества для химической переработки из небеленой целлюлозы, которую сейчас применяют в производстве бумаги. Они использовали для удаления лигнина экологичный реагент – пероксид водорода, а для отбелки – безопасный хлорит натрия. При этом способе, в отличие от традиционных, целлюлоза не разрушается. Кроме того, упрощенное оборудование работает без давления.
«Наша технология не затрагивает сложнейшего этапа получения целлюлозы на производстве – процесса варки древесины. Разработка поможет достичь двойного импортозамещения: хлопковое сырье можно будет заменить древесным, и в России появится отечественная целлюлоза для химической переработки», – считает ученый. Разработчики провели серию исследований, чтобы оценить экологичность технологии. Для этого они использовали образцы небеленой целлюлозы: жесткой бисульфитной с высоким содержанием лигнина и мягкой сульфитной с невысокой долей этого вещества. Ученые провели отбелку и облагораживание по авторским технологиям.
Бисульфитную целлюлозу обработали по ECF-технологии (Elemental Chlorine Free), применяя два окислительных отбеливающих реагента, а сульфитную – по TCF-технологии (Total Chlorine Free) с использованием одного окислителя. По словам разработчиков, качество образцов соответствует принятым нормам в отношении целлюлозы для пороха, а экологические характеристики сточных вод после биологической очистки отвечают требованиям Европейского Союза. Ученые отмечают, что технология позволяет не только повысить экологичность продукта, но и сэкономить ресурсы, сократив расход древесины.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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