Химики УрФУ разработали безопасную и экономичную технологию переработки отходов

Инженеры-исследователи лаборатории органического синтеза Уральского федерального университета (УрФУ, Екатеринбург) Дарья Тамбасова​ и Полина Любякина под руководством профессора Елены Ковалевой разработали безопасную и экономичную технологию переработки отходов, сообщает пресс-служба УрФУ.

Перерабатывать предполагается отходы с содержанием природных полисахаридов, в том числе целлюлозы и хитина (к примеру, красные водоросли, панцири ракообразных). Технология предусматривает многоразовое использование материалов, соответственно, экономична. При этом производство безотходное, экологически безопасное и нацелено на переработку вредных отходов. На выходе — экологически чистые и полезные продукты: например, биотопливо и лекарственные вещества.

Технология построена на использовании гетерогенных катализаторов на основе оксида алюминия, объясняет Дарья Тамбасова:  

— В нашей технологии этот недорогой материал с легко варьируемыми поверхностными характеристиками является твердым носителем, на котором мы иммобилизируем специфичные ферменты или ферментные комплексы, разлагающие природные полисахариды.

Ферменты с оксидом алюминия «склеивает» органическая прослойка, в качестве связывающих агентов выступают глутаровый альдегид или силаны (кремневодороды), продолжает Дарья Тамбасова:

— Система представляет собой трехслойный «пирог». Первым слоем выступает оксидный носитель, далее — связывающий агент, завершает эту структуру фермент. Погруженные в водную среду, катализаторы в течение суток разлагают природные полисахариды до моносахаров. Функция носителя оксида алюминия — обеспечивать многократное использование ферментов до тех пор, пока они не исчерпают свою активность. На тот же носитель можно повторно иммобилизовать фермент, и гетерогенная каталитическая система снова будет готова к работе. Ферменты — дорогостоящие соединения, их иммобилизация на носителях удешевляет процесс переработки полисахаридов, — говорят исследователи.

Используемые ферменты экологически безопасны. Агрессивные и токсичные вещества типа щелочей и кислот в технологии не задействуются. Таким образом, и сам процесс переработки полисахаридов, и получаемые продукты не наносят урона окружающей среде — в отличие, к примеру, от традиционного способа получения технического спирта из отходов деревообрабатывающего производства методом кислотного гидролиза, уверены в УрФУ.