Кажется, будто в этой большой светлой лаборатории в «Сколково» никогда не бывает тихо: вот пластиковую бутылку с водой размещают на стенд и подают в нее давление до тех пор, пока упаковку не разорвет. Если она выдержит давление в десять атмосфер, значит и в реальной жизни будет такой же прочной. На другом устройстве, экструдере, предназначенном для создания пластмассовых изделий, выдувают пленку полиэтилена, кристаллизуя расплав. Такие эксперименты проводят в научно-исследовательском центре по разработке и тестированию продуктов из полимеров «СИБУР ПолиЛаб».
В каких отраслях используются полимерные материалы? Что такое «хвосты» и как их перерабатывают? И с какими трудностями сталкиваются нефтехимики? Разбираемся в нашем материале вместе с генеральным директором «СИБУР ПолиЛаб», кандидатом химических наук Константином Вернигоровым.
— Какими научными разработками сейчас занимаются в вашей компании?
— Наша структура входит в компанию СИБУР. Мы занимаемся развитием марочного ассортимента полимерной продукции компании, улучшаем ее свойства и предлагаем решения для ключевых отраслей промышленности: пищевого производства, медицины, сельского хозяйства, производства товаров народного потребления.
В итоге им удалось создать технологию синтеза важных компонентов. Среди них — металлорганические соединения, используемые для создания каучуков. Или тетраизобутират циркония (ТИБЦ), необходимый для выпуска линейных альфа-олефинов. Эти углеводородные молекулы играют значимую роль в производстве пластмасс, синтетических волокон, растворителей, латексов и многих других продуктов.
— Какие наиболее интересные, на ваш взгляд, материалы уже удалось создать? Какое у них практическое применение?
— Стоит оговориться, что наша работа направлена, в основном, на улучшение свойств материалов, уже используемых в повседневной жизни — полипропилена, полиэтилена, поливинилхлорида, каучуков. Коллеги из «НИОСТ», в свою очередь, активно создают технологии производства химических веществ, с помощью которых можно улучшить полимеры уже на этапе их синтеза.
Более того, совсем недавно в СИБУР создали материалы, у которых в составе есть вторичные полимеры. Совместив первичный, только что полученный полимер с полимерным отходом без особого ухудшения свойств, нам удалось, по сути, дать полимерным отходам вторую жизнь. Специально для обозначения таких материалов создали объединяющий бренд под названием Vivilen. Можно сказать, что эти продукты — своего рода амбассадоры экономики замкнутого цикла.
Взять тот же ПЭТ-пластик (термопластик, широко используемый в производстве пластиковой упаковки — прим. ред.). В прошлом году началось производство материала Vivilen rPET с содержанием вторичного пластика до 30%. Сегодня часть производителей напитков использует его при изготовлении тары для своей продукции.
Казалось бы, это простой и понятный материал, широко используемый каждый день. Но для его создания пришлось переналадить целый производственный процесс. Однако теперь можно ежегодно вовлекать во вторичную переработку до 1,7 миллиардов пластиковых бутылок. Это около 35 тысяч тонн дробленной бутылки на нашем производстве «Полиэф» для использования в производстве гранулы Vivilen rPET, что соизмеримо по массе с пятью Эйфелевыми башнями, 14 миллионов пачек бумаги А4. Возврат такого количества PCR (потребительские отходы, PCR — Post-Consumer Recycled) ПЭТФ бутылки позволит сэкономить почти 30% по выбросам СО2 эквиваленту при производстве одной пластиковой бутылки из первичного полимера.
— Речь идет о переработке именно полимерных материалов?
— Да. В целом, система обращения с отходами в стране сейчас находится на стадии развития. Из потока твердых коммунальных отходов нужно правильно выбирать пластик, разделять его, понимать, как использовать для вторичной переработки и каким свойствами должны обладать такие пластиковые отходы. Менять их свойства, искать для них сферы применения. Все это — большой объем дробной, короткой, но в определенной степени научной работы.
Дело в том, что после отделения всех полезных фракций из потока мусора остается часть отходов, которые трудно сортировать. Это так называемые «хвосты». Механическим способом их переработать уже невозможно. Тем не менее, решение есть. Можно применить так называемую технологию термолиза (химическое разложение, вызванное теплом — прим. ред.) отходов.
При температурном и каталитическом воздействии отходы разрушаются и получаются исходные мономеры, из которых можно снова сделать полимер. Такой ничем не будет отличаться от первичного, сделанного по классической технологии. Сочетая эти два подхода, можно эффективно переработать в полезные продукты максимальное количество пластиковых отходов.
— Впечатляет! Изучается ли влияние таких материалов на здоровье человека?
Самые строгие стандарты в пищевой и медицинской сферах. Если возникает запрос на применение материала в новой для него области — мы всегда открыты к сотрудничеству.
— Какие химические соединения сегодня являются наиболее перспективными?
— Если рассматривать не только полимеры и пластики, то это, пожалуй, соединения переходных металлов. Польза их органических и неорганических производных воистину неисчерпаема: от ярких и стойких красителей до систем адресной доставки лекарств и самых эффективных катализаторов различных индустриальных процессов.
Представьте себе возможность изменять свойства полимеров, материалов или управлять процессом в огромном промышленном реакторе всего лишь щепоткой правильно подобранного порошка — все это точно не оставит равнодушным ни одного химика на заводе или в лаборатории!
— Сегодня остро стоит проблема долгого разложения пластика. Его частицы находят повсюду на планете, в том числе в Тихом океане, на Эвересте. Можно ли как-то ускорить процесс его разложения?
— Существуют технологии для модификации полимеров, позволяющие сделать цикл разложения полимеров более коротким, но эти технологии маскируют частицы полимера при разложении на микро- и наноуровне, что несет за собой негативное воздействие на экологию и живые организмы. Позиция СИБУРа в применении данных технологий крайне отрицательна. Такие технологии не позволяют полноценно использовать полимеры во вторичной переработке и дополнительно загрязняют и ухудшают качество вторичных потоков полимеров и процесс их переработки. СИБУР поддерживает создание системы сортировки, оборота ТБО и возвращение в цикл вторичного потребления полимерных отходов и создание таких новых решений, как Vivilen, не уступающих по эксплуатационным свойствам изделиям из первичных полимеров.
— Как считаете, в целом, какие шаги со стороны промышленности следует предпринять, чтобы решить эту проблему?
— Решить проблему долговечности можно созданием системы оборота полимерных отходов и ответственным подходом к потреблению полимеров в жизни человека, промышленности, то есть на каждой стадии использования полимеров — не важно, будет это промышленная упаковка или бутылка с молоком — все перерабатывается при должном подходе и сортировке.
— С какими трудностями чаще всего сталкиваются в области нефтехимии?
— Основная трудность — недоступность технологий практически на всех уровнях: от расходных материалов и оборудования до лицензий на процессы и технологии.
Партнерство с наукой как раз и позволяет преодолевать эти барьеры. Наука обычно ассоциируется с прорывными открытиями, способными перевернуть целую отрасль. Безусловно, такие работы тоже важны. Сейчас же для нас необходимо поддерживать текущую активность — в какой-то степени рутинную, но от этого не менее важную и интересную. Поэтому сегодня в любой отрасли нужны профессионалы, знающие свое дело. Потребность в таких специалистах крайне высокая, и я приглашаю всех заинтересованных лиц к сотрудничеству!
Беседовала Анна Шиховец
