Науковці розробляють технології утилізації відходів транспорту
Доки увага всього людства (і наша також) прикута до головної проблеми планети – пандемії коронавірусу, на другий план відходять інші серйозні загрози, серед яких – екологічна небезпека від відходів, зокрема, транспорту. Між тим, небезпека «потонути» в автомотлоху для нашої країни зовсім не ілюзорна, адже маємо найбільше старих автівок у Європі. Відпрацьовані мастила, фільтри та акумулятори, зношені шини й самі автівки, що вже не експлуатуються (їх понад мільйон!) – усе це завдає величезної шкоди довкіллю.
Звісно, вирішення проблеми має бути комплексним. Повинен запрацювати закон про утилізацію транспортних засобів та інші нормативні акти, має з’явитися мережа утилізаційних центрів. Та й наукових розробок потрібно якнайбільше.
Саме над темою утилізації відходів паливно-мастильних матеріалів та твердих органічних (харчових) відходів працюють сьогодні науковці Національного авіаційного університету. Рік тому їхній проєкт «Експериментально-аналітичні засади гарантування безпеки людини та суспільства удосконаленням технологій поводження з відходами у техносфері» став одним з переможців конкурсу Національного фонду досліджень України «Наука для безпеки людини та суспільства» й отримав грантове фінансування більш як мільйон триста тисяч гривень на 2020-2021 роки.
Мікроорганізми, що «харчуються» вуглеводнями
Дізнавшись про перемогу, команда науковців, до якої ввійшли представники наукової школи хіммотології (науки про раціональне використання матеріалів під час експлуатації техніки) одразу почала діяти. Керівник проєкту – очільник Українського науково-дослідного та навчального центру хіммотології і сертифікації паливно-мастильних матеріалів і технічних рідин НАУ Сергій Бойченко розповів, що пізньої осені дослідники почали інвентаризацію звалищ транспорту та твердих побутових відходів Києва та в Київській області (вчені поїхали б і в інші регіони, але карантинні обмеження наразі не сприяють довгим мандрівкам).
Зі звалищ дослідники привезли проби мікроорганізмів (грибів) і продовжили роботу в лабораторії «АвіаТест». До речі, лабораторія акредитована Національним агентством з акредитації України за міжнародними стандартами ДСТУ ISO/IEC 17025, має сучасне обладнання і найважливіше – тут працюють кваліфіковані фахівці. Учені поставили за мету провести селекцію і виділити штами мікроорганізмів, що здатні засвоювати вуглеводні твердих, рідких і газоподібних нафтопродуктів та органічних (харчових) відходів без утворення токсичних продуктів та використати потенціал цих мікроорганізмів для утилізації відходів.
Науковці провели таксономічний аналіз мікроорганізмів, дослідили їх здатність до засвоєння (деструкції) дизельного палива та гасу, продумали, як прискорити процес за різних температур. Дослідили також здатність мікроводоростей поглинати біогенні елементи зі стічних вод.
Про стан біологічної безпеки у транспортній інфраструктурі та біотехнологічний потенціал мікроорганізмів щодо знешкодження рідких і твердих органічних відходів дослідники розповіли в аналітичній записці до Кабінету Міністрів України; підготували аналітичну записку для уряду «Дослідження механізму інтенсифікації біодеградації дизельного палива та гасу за різних температур» та аналітичну довідку про законодавчу та нормативну базу, морфологію, систему поводження з відходами транспортного сектору економіки у світі та в Україні.
– Необхідно реорганізувати економіку так, щоб промислова діяльність людини була інтегрована в ефективну екологічну інфраструктуру, – переконаний Сергій Валерійович. – Потрібно (не на папері!) впроваджувати нові технології, дотримуватися вимог екологічних стандартів, шукати дієві інструменти реалізації еколого-економічного управління підприємствами, територіями та регіонами – без цього українська економіка не має шансів інтегруватися в світові економічні процеси і бути конкурентною.
Авто: не на звалище, а на переробку
Роботи щодо нейтралізації транспортних відходів в Україні – непочатий край, адже наразі в навколишнє середовище потрапляють продукти зношування, деталі двигуна та трансмісії, гальмові колодки, шини. Отруюють довкілля й відпрацьовані нафтопродукти: моторні й трансмісійні оливи, консистентні та індустріальні мастила. Після миття автомобілів та на фарбувальних ділянках утворюються стічні води, які містять нафтопродукти, миючі засоби, залишки фарб і розчинників, а також пісок, глину тощо.
І чи не найбільша проблема – утилізація автівок, які вичерпали термін експлуатації. Величезні території, зокрема, і навколо столиці, перетворюються на «цвинтарі старих авто». Тим часом існують ефективні західні моделі переробки й утилізації автобрухту, більш як у п’ятдесяти країнах світу ухвалено законодавчі акти про рециклінг автотранспорту. У Європі, наприклад, за кожний старий автомобіль, термін експлуатації досягнув «утилізаційного», власник отримає знижку на купівлю нового. У США щороку переробляють більше 95 відсотків старих автівок.
Сергій Бойченко розповів, що провідні автомобільні концерни враховують рециклінг ще на стадії розроблення нових моделей. Наприклад, 87 відсотків маси вантажного автомобіля фірми Scania після закінчення терміну експлуатації можна переробити. Маса автомобіля марки R113H 4×2 становить близько 5,9 тонни. З них 24000 кілограмів – сталь, 1300 – чавун; 1200 – сталевий лист; 600 – гума; 130 – алюміній; 30 – пластик; 50 – свинець; 30 – мідь; 4 – цинк тощо. Після зняття з експлуатації автомобіля на повторну переробку надходять чорні метали, алюміній, свинець і мідь. Пластмаси і гума можуть перероблятися з дотриманням вимог охорони довкілля, якщо їх склад відомий. Фірма Scania ввела маркування деталей з гуми і пластмас у відповідності до німецьких стандартів VDA260.
Фірма Volkswagen також маркує пластмасові деталі: зокрема, на легкових автомобілях серії Golf усі (!) пластмасові деталі мають маркування і 60 відсотків із них можна переробити.
Від методики до Держстандарту
Нині науковці НАУ працюють над другим етапом проєкту. Серед іншого, вони повинні розробити алгоритм та методику виділення комплексу та чистих культур мікроорганізмів, здатних до деструкції вуглеводнів нафтопродуктів та органічних відходів; оцінити біотехнологічний потенціал мікроорганізмів, ізольованих із міського звалища міста Києва; створити методику та технологію утилізації відходів паливно-мастильних матеріалів та харчових відходів вз використанням цих мікроорганізмів, а також – розробити технологію очищення стічних вод від біогенних елементів за допомогою мікроводоростей.
Щоб методика та технології не лишилися лише теорією, дослідники розробляють комплекс заходів та просвітницьких дій щодо їх впровадження. Зокрема, працюють над створенням електронної освітньо-популяризаційної платформи, яка розповідатиме про правила поводження з відходами у техносфері.
А ще розробляють Державний стандарт України «Екологістика, утилізація та рециклінг. Техносфера. Транспорт. Інфраструктура», Державний стандарт «Визначення мікробіологнічного ураження експлуатаційних матеріалів авіаційної техніки» та готують електронний підручник «Технології захисту людини у техносфері. Екологістика у транспортній інфраструктурі» та його видання.
Новий науково-прикладний напрям
Попередні маркетингові дослідження показали, що потенційними споживачами науково-технічної продукції, отриманої під час виконання проєкту, можуть бути природоохоронні та транспорті організації (зокрема, аеропорти), науково-дослідні станції, біотехнологічні виробництва, підприємства нафтопереробної галузі та харчової промисловості, сміттєпереробні заводи, автозаправні підприємства тощо. А ще – підприємства суміжних галузей промисловості, зокрема, сільськогосподарські. Мікроорганізми-біодеструктори можна буде використати, наприклад, для біоремедіації ґрунтів та очистки стічних вод.
– Пишаємося тим, що ми, завдяки гранту, започаткували новий науково-прикладний напрям – екологістика та рециклінг експлуатаційних матеріалів транспорту, – додає Сергій Бойченко. – Впевнений, що результати нашої роботи будуть корисні як у нашій країні, так і за кордоном.
Світлана ГАЛАТА
