Интересные новости. Переработка мусора

Благодаря бактерии Clostridium carboxidivorans обычный бытовой мусор в ближайшее время может заменить нам «черное золото»

Цивилизация прочно сидит на нефтяной игле, и виной всему автомобили. Каждый день человечество проглатывает 3,5 млн баррелей нефти, из которых более 90% используется для производства жидкого топлива. И эти цифры неумолимо растут. Автомобилизация таких стран, как Китай и Индия, может удвоить мировую потребность в топливе. Что же делать? Где взять недостающие миллионы баррелей? У нефтедобывающих стран ответ простой – добывать еще больше. У тех, кто нефть покупает, иное мнение: делать более экономичные автомобили и ускоренными темпами развивать альтернативные топливные технологии. Коренная перестройка автоиндустрии уже началась, но ее первые реальные плоды появятся только в начале следующего десятилетия: сразу несколько автогигантов намерены вывести на рынок массовые и недорогие модели электромобилей и сверхэкономичных гибридов. Это, несомненно, ослабит мертвую хватку дорогой нефти, но глобальный положительный эффект от появления машин без выхлопной трубы наступит еще не скоро. Что же мы будем заливать в топливные баки наших стальных или алюминиево-карбоновых коней с двигателями внутреннего сгорания в ближайшие пять–десять лет? Уилл Роу, президент американской технологической компании Coskata, утверждает, что это будет биоэтанол. Причем дешевый и качественный. Дешевый – потому что для его производства не нужны сахарный тростник, кукуруза или пшеница. А качественный – потому что бактерии не умеют работать спустя рукава! Этанол вместо ботулизма В 2006 году Тодд Киммель, руководитель венчурного фонда GreatPoint Ventures, по совету и при участии биохимика Аарона Мэнделла выкупил у Университета Оклахомы права на особый штамм бактерии Clostridium carboxidivorans – родственницы C. botulinum, печально известной человечеству как причина ботулизма. Но Киммель не собирался производить биологическое оружие. Его целью было создание технологии промышленного получения дешевого биотоплива из дармового сырья, лежащего буквально под ногами. Ученые из Оклахомы обнаружили у нового вида клостридии, найденного в 2005 году в придонном иле, замечательное свойство – она с аппетитом поглощает углекислый газ, водород и угарный газ, превращая их в этиловый спирт. Эти ингредиенты – не что иное, как синтез-газ, из которого давным-давно получают различные органические вещества. Газовая смесь образуется при нагреве до температуры более 800°С практически любой органики. Исходным сырьем могут быть сажа, древесные отходы, сухие отходы сельхозпроизводства, автомобильные покрышки, пластиковые пакеты и бутылки, бумага, ткани и т.д. Одним словом – мусор. Идею Киммеля и Мэнделла – товарный этанол из целлюлозы и бытовых органических отходов по цене, в 2–3 раза меньше нынешней, – мгновенно оценил легендарный венчурный инвестор Винод Хосла. Этот человек славится тем, что никогда не ставит на неудачников. Вскоре при участии трех венчурных фондов – Khosla Ventures, Advanced Technology Ventures и GreatPoint Ventures – была создана компания Coskata. Работа началась без проволочек. Доводка необходимых свойств штаммов бактерий и базовые принципы уникальной технологии разрабатывались в сотрудничестве с учеными из Аргоннской национальной лаборатории до 2007 года. Деятельность Coskata была строго засекречена – слишком большие деньги стояли на кону. Только на Детройтском автосалоне в начале января 2008 года состоялась совместная пресс-конференция автогиганта General Motors и никому не известной на тот момент Coskata. То, что на ней прозвучало, стало мировой сенсацией. Стороны объявили о начале совместного проекта по строительству сначала пилотного, а затем и полномасштабного заводов по производству сверхдешевого этанола. Уилл Роу заявил, что цена литра этанола, произведенного по методу Coskata, составит менее четверти доллара. После этого выступления рыночная стоимость Coskata взлетела до полумиллиарда долларов. Ресторан для бактерий Методика Coskata включает три этапа. Первый из них – термохимическая газификация: превращение исходного сырья в тот самый синтез-газ, который так любят бактерии из Оклахомы. Исходное сырье загружают в специальную печь и при ограниченном доступе кислорода нагревают плазменными горелками почти до 900°С. При этом органика превращается в синтгаз, а примеси и несгоревшие остатки удаляются. Во всем мире газификация происходит точно так же. Но следующие два этапа технологического процесса Coskata не имеют аналогов. Традиционный способ получения жидкого моторного топлива из синтгаза был разработан еще в начале прошлого века немецкими учеными. Фундаментальные исследования этой проблемы были проведены Фридрихом Бергиусом, впоследствии получившим за это Нобелевскую премию по химии. Дальнейшее развитие его идеи получили в работах Франца Фишера и Ганса Тропша, создавших промышленную технологию синтеза бензина из угля (процесс Фишера–Тропша). Суть его заключается в каталитическом гидрировании оксида углерода с образованием смеси углеводородов при температуре около 200°С. Катализаторами обычно служат кобальт, железо и оксиды различных металлов. Энергоемкость этой стадии весьма высока и делает конечный продукт неконкурентоспособным. Кроме того, для получения 1 т синтетического бензина требуется 4 т угля, что экономически невыгодно.

Досвід інших країн

Химики доказали, что добавление в асфальтную массу пластика улучшает качество дорожного покрытия. Асфальт не растрескивается от холода, не размягчается от жары.

Мы работаем над созданием упаковок из полимера способного разлагаться в почве в течение года.

Учитель. Значит, проблема мусора актуальна для всего мира и каждая страна ищет рациональный выход из этой ситуации. Попросим наших гостей поделиться опытом.

Гость из Германии (инвестор): У нас в Германии впервые была внедрена система раздельного сбора и сортировки отходов.

Существует 4 вида контейнеров:

1. Серый – бумага, газеты, журналы, картон.

2. Желтый – банки, бутылки, пластик, металл.

З .3еленый – пищевые отходы.

4. Черный – опасные отходы.

Каждый житель может сделать выбор: разложить по отдельным контейнерам, либо сваливать все вместе, но тогда плата за несортированный мусор в 5 раз выше.

Нельзя выбрасывать автопокрышки, их сдают в автомастерские, только они имеют право вывозить резину на переработку. Прием шин – нагрузка к их сервису.

Гость из Японии. Япония – единственная страна, где принят закон об утилизации домашней техники – телевизоров, стиральных машин, кондиционеров, холодильников. Потребитель неукоснительно исполняет закон, а компания – производитель оплачивает утилизацию.

Мы относимся к отходам, как к ресурсам - 16% закапывается в землю, 34% сжигается, 50% имеют вторую жизнь.