#переработка

Ежегодно теплоэнергетические установки по всему миру выбрасывают в атмосферу миллиарды тонн CO₂, что стало основной причиной появления парникового эффекта. Это напрямую усиливает глобальное потепление и заставляет искать новые способы улавливания выбросов. Существующие методы очистки, например, промывка или фильтрация газов, требуют больших эксплуатационных затрат и сложного оборудования, превращая экологическую проблему в экономическую. Ученые Пермского Политеха разработали технологию, позволяющую не просто очищать выбросы, а перерабатывать их в диметиловый эфир — востребованный продукт для химической промышленности и альтернативное топливо. Новая технология обещает снизить нагрузку на окружающую среду и принести предприятиям дополнительный доход.

Ежегодно в мире выбрасывается более 1,2 млрд изношенных шин, которые практически не поддаются разложению. Новый способ их утилизации путем преобразования резины в однослойные углеродные нанотрубки и водород предложили ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, университетов Китая и Российского квантового центра (РКЦ).

Ключевой этап переработки нефти — очистка от серы, азота и различных металлов. Этот процесс называется гидрообессериванием и проводится в специальном реакторе под воздействием водорода и катализатора. Благодаря последнему происходит химическая реакция между веществами и быстрое отделение вредных примесей от топлива. Однако с тяжелыми нефтяными остатками, где содержится больше металлов и асфальтенов, традиционный метод не справляется: применяемый катализатор быстро засоряется и теряет свою активность. Это требует его регенерации или скорой замены, что финансово не выгодно. Ученые Пермского Политеха разработали перспективное решение модернизации реактора, которое на 40% увеличивает срок службы катализатора и обеспечивает 99% степень очистки. Идея позволяет повысить качество топлива и снизить затраты нефтеперерабатывающих заводов.

Американские ученые разработали новую технологию безопасной и эффективной переработки аккумуляторных батарей, без которых не обходятся сегодня ни многие виды бытовой техники, ни смартфоны, ни электротранспорт. В отличие от традиционных способов, этот метод позволил извлечь более 92 процентов наиболее ценных материалов — соединений никеля, кобальта и марганца — и превратить их в высокопроизводительные катодные порошки для дальнейшего использования.

В России перерабатывается лишь 7,5% упаковочных отходов, а остальные 92,5% попадают на свалки, нанося вред экологии. Например, кашированная фольга (алюминий с бумагой) сложно перерабатывается: алюминий очищают и используют в металлургии, а бумажную часть сжигают или выбрасывают, выделяя метан — опасный парниковый газ. Ученые Пермского Политеха нашли решение: их метод позволяет разделить фольгу, снизив содержание алюминия в бумажной части до 1%. Это дает возможность повторно использовать волокно для производства бумаги и картона, приближая Россию к экономике замкнутого цикла.

Пластик повсюду — от самой обычной упаковки товаров народного потребления до важнейших медицинских инструментов. Однако, когда эти вещи приходят в негодность, они не исчезают просто так, а остаются в окружающей среде на десятилетия, даже столетия, представляя долгосрочную угрозу. Только 9% пластика во всем мире перерабатывается.

По всему миру для упаковки целого спектра жидких и пастообразных продуктов применяют упаковочные материалы Тетра-Пак — это привычные «картонные» коробочки, например, для сока и молока. В своем составе, помимо целлюлозного волокна, они содержат полиэтилен и алюминий, из-за чего сдавать их в макулатуру с обычной бумагой и газетами нельзя. Состав и многослойность такого материала делают его переработку сложным и дорогим процессом. Отходы производства и потребления упаковки разделяют на компоненты, которые утилизируют по отдельности, то есть подвергают рециклингу. Ученые Пермского Политеха нашли способ переработки картонной части упаковки Тетра-Пак с получением из нее порошковой целлюлозы. Такой подход позволит расширить область вторичного применения упаковочного материала во многих отраслях промышленности.

Соединенные Штаты — крупнейший в мире загрязнитель окружающей среды пластиком: эта страна перерабатывает всего 5% своих бытовых пластиковых отходов. Во всем мире ситуация немного лучше, но 91% пластиковых отходов по-прежнему сжигаются, отправляются на свалку или попадают в океан.

Новым способом, предложенном учеными Курчатовского института, можно более экологично переработать аккумуляторные батареи для разных устройств: от смартфонов до электротранспорта.

Ученые из Сколтеха показали, что стеклопластик можно перерабатывать без значительного ухудшения механических свойств, а в отдельных случаях — с их улучшением. Исследования позволяют надеяться на более экологичное будущее производства строительных материалов, деталей автомобилей, самолетов и морских судов, а также профессионального спортивного оборудования и других изделий, которые сегодня заканчивают свою жизнь на свалке.

Американские биоинженеры описали новый метод переработки листьев агавы, позволяющий получить натуральный материал с высокой абсорбирующей способностью. Ученые предложили использовать его для производства предметов женской гигиены, таких как одноразовые прокладки.

Ученые Пермского Политеха предложили способ использования обезвоженного шлама, образованного при очистке пылевых и газовых выбросов, в составе термостойкой антикоррозионной композиции для защиты поверхностей металлических конструкций и оборудования, изделий из бетона.

Вот уже 90 лет ученые Кольского научного центра занимаются не только геологическими изысканиями и новыми технологиями добычи полезных ископаемых, но и вопросами утилизации и использования хвостов обогащения и металлургических шлаков. Очередная работа ученых посвящена новому экологически безопасному и экономически целесообразному способу переработки отвальных шлаков медно-никелевого производства.

Ученые УрФУ обнаружили, что использование галлия и индия может удешевить процесс пирохимической переработки ядерного топлива, сохранив при этом его эффективность. Технология подразумевает использование расплавленных солей и жидкого галлия для разделения компонентов отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Чтобы удешевить этот процесс, физики добавили индий — технология осталась такой же эффективной, но стоимость самой переработки снизилась. Результаты исследования позволят модернизировать современные методы переработки ОЯТ и сделать их более эффективными.

Окружающая среда страдает от вырубки лесов и попадания токсинов в атмосферу в результате производства бумаги. Проблема в том, что сейчас для переработки древесных отходов применяют устаревшие технологии и изношенное оборудование. Ученые Пермского Политеха значительно усовершенствовали технологию получения макулатурной массы с помощью воздушно-сухого метода. Благодаря этому возврат в производство вторичного древесного сырья будет более простым, экономичным и качественным.

Солнечная энергетика набирает темпы во всем мире, но ограниченный срок службы солнечных панелей (иногда по 25-30 лет) грозит серьезными проблемами. По прогнозам, к 2050 году до 78 миллионов тонн солнечных панелей выйдут из эксплуатации — притом что они сделаны из практически неразлагающихся материалов. Исследователи из Сингапура предложили выход — новый способ переработки отслуживших панелей, который позволит закольцевать их жизненный цикл и направить на производство другой важной продукции.

Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Великобритании разработали математические модели технологии глубокой переработки нефти. Они созданы для прогнозирования процесса каталитического крекинга — важного процесса в нефтяной отрасли, когда из остатков переработки нефти и мазута получают высокооктановый компонент бензина и другие полезные продукты. Уникальность моделей заключается в том, что они учитывают сложные физико-химические закономерности реакторных процессов. На их базе будет создано отечественное программное обеспечение в области проектирования, моделирования и оптимизации процессов преобразования углеводородного сырья в полезные нефтепродукты. Это позволит прогнозировать сложный процесс нефтепереработки на всех уровнях.

Молодые исследователи из Пермского Политеха разработали программу, которая позволит быстро и точно оценить теплотехнические свойства отходов. «Калькулятор» поможет определить, можно ли использовать ТКО в качестве топлива. Для этого пользователям необходимо внести данные о составе отходов. Программа позволит заменить зарубежные методики и средства для расчетов теплоты сгорания ТКО. Разработка сможет оценить потенциал отходов с учетом российских особенностей их состава и свойств и подобрать необходимую технологию переработки, а также поможет предприятиям получить дополнительную прибыль.

Новая технология позволит сократить выбросы углекислого газа на 400 тысяч тонн в год. Отработанное тепло сможет обогреть до 40 процентов домов в Хельсинки.

В России каждый год образуется до двух миллиардов кубометров осадков сточных вод. Чаще всего их размещают в илонакопителях и на полигонах ТКО. Они обладают сильным неприятным запахом, содержат множество загрязняющих веществ и тяжелые металлы. Ученые Пермского Политеха разработали методологию, которая позволит наиболее рационально и эффективно перерабатывать вредные отходы. Она основана на современных экологических концепциях устойчивого развития и экономики замкнутого цикла.

Молодая исследовательница из Пермского Политеха разработала способ извлечения редких и дорогостоящих металлов из мониторов и экранов, у которого нет аналогов в мире.

Сотрудники лаборатории кластерного катализа Санкт-Петербургского государственного университета синтезировали полимеры из продуктов переработки биомассы. Особенность новых материалов заключается в простоте их рециклинга.

Если не заниматься переработкой, то к 2050 году мир столкнется с 60 миллионами тонн отработанных фотоэлектрических пластин. Ученые из Сколтеха совместно с коллегами из МГУ разработали новый способ переработки кремниевых пластин. Открытие может помочь отыскать экологичный способ утилизации кремния без использования токсичных реагентов.

Команда исследователей из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне разработала эффективный и экологически безвредный механизм переработки смешанных полимеров, из которых изготавливается электронная техника.

Электромобиль «Ной» поможет человечеству решить проблему с чрезмерным использованием ресурсов.

Знаете ли вы, что космонавты на МКС употребляют переработанную мочу?

Ученые из Американского химического общества (ACS) разработали технологию экологически чистой переработки отработанных аккумуляторов с помощью плесневых грибов. Об этом пишет EurekAlert!.

Билл Гейтс в рамках благотворительного проекта Omniprocessor попробовал на вкус воду, которая была получена путем переработки человеческих нечистот.

Переработка сырой нефти может стать менее дорогостоящим и более чистым с точки зрения экологии процессом благодаря ученым из Великобритании. Им удалось продемонстрировать, что искусственный металлорганический материал NOTT-300 может функционировать как губка, которая успешно разделяет углеводородные смеси.