От радиоактивного мусора избавились
Мусор, которым мы обросли, - во многом результат индустриализации. Совершив скачок от тихого аграрного уклада к мощной промышленной индустрии, человек был слишком увлечён стремительным движением вперёд. Что по пути оставалось вокруг, разбираться было некогда. Теперь пришло осознание, что так можно загубить всё - землю, воду, воздух и себя самих.
Промышленные гиганты ставят мощные фильтры и строят очистные сооружения, добытчики полезных ископаемых рекультивируют земли. Но с мусором всё сложнее. Индустрия по-прежнему занята в большей степени созданием новых продуктов, чем разработкой технологий их неизбежной утилизации. А единственный известный тысячелетиями способ - сжигание - с появлением резины, пластика и других синтетических материалов стал опасным.
Недавно Минприроды выступило с инициативой создания единой государственной системы переработки и утилизации отходов I и II классов опасности. Чтобы она заработала, понадобится федеральный оператор. Эту роль, по мнению министерства, следует отдать технологически развитой структуре, готовой гарантировать цивилизованное обращение с такими отходами. Оно предлагает использовать опыт и технологическую базу госкорпорации «Росатом», которая уже успешно занимается очисткой страны от радиоактивного мусора - так называемого «советского ядерного наследия».
Дело в том, что со времён создания ядерного щита в стране образовалось 500 млн куб. м радиоактивных отходов (РАО), сотни отслуживших свой век атомных подлодок, 20 тыс. т отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) плюс 350 объектов, связанных с ядерными технологиями, которые необходимо было выводить из эксплуатации. Благодаря федеральным целевым программам и новому законодательству специализированные структуры «Росатома» кардинально меняют экологию на Севере, Дальнем Востоке, Урале, в Сибири. Директор госкорпорации по государственной политике в области РАО, ОЯТ и вывода из эксплуатации ядерно и радиационноопасных объектов Олег Крюков справедливо сравнивает работу атомщиков в этом направлении с работой спасателей.
Что свинец делает с шиной?
Будучи чрезвычайно наукоёмкой отраслью, атомная промышленность становится драйвером во многих областях. Вот и в переработке традиционных отходов идеи учёных простираются далеко за рамки ядерных технологий.
В Физико-энергетическом институте им. Лейпунского в Обнинске разработали технологию утилизации старых автомобильных шин, количество которых трудно поддаётся оценкам. Каждый из нас натыкался на них и на городском газоне, и в засеянном пшеницей поле, и в лесной чаще. В мире перерабатывается только 40% старых покрышек, а в России - менее 10%.
Атомщики предлагают пиролиз - термическое разложение шин в специальной камере без доступа воздуха. Для этого их помещают в жидкий свинец, который разогревают до нескольких сот градусов. Углеводородные фракции в виде газа уходят в трубы, где затем после конденсации становятся пиролизной жидкостью. И в ёмкость под трубой стекает практически та самая нефть, из которой был сделан каучук для покрышки. А в камере по завершении процесса, минут через 40, остаётся «сухая шина», которая от лёгкого прикосновения распадается на корд (тонкие металлические нити) и уголь.
Металл можно пускать в новый оборот, из угля делать сорбенты для самых разных нужд, а из нефти (для переработки на НПЗ её объём слишком мал) - дорогой лимонен, применяемый в косметической промышленности и как растворитель во многих других областях. Стоит он дороже, чем новая покрышка.
«Мы долго занимались исследованиями свинца в качестве теплоносителя для реакторов и слишком хорошо знаем, как с ним обращаться», - объясняет истоки новаторства ведущий научный сотрудник Владимир Ульянов.
По расчётам установка стоимостью до 10 млн руб. окупится всего за год. А она может быть как компактной, помещающейся в «КамАЗ» (езди себе по горам, по долам и собирай разбросанные покрышки), так и достаточно масштабной, достойной приличного стационарного завода. У института больше 20 заявок от частного бизнеса на эту технологию, с двумя компаниями уже подписаны контракты.
Картридж на десятилетие
Много лет, как в Институте им. Лейпунского создали свою технологию очистки жидкостей. Если это вода, то в стандартный пластиковый контейнер загружается не обычный картридж, который фильтрует всем своим телом, а с напылённой на него в специальной камере тонкой мембраной. И теперь уже картридж будет очищать воду не телом, а только поверхностью. Это значит, что его не нужно часто менять - разве что раз в 10 лет. Он не пропустит даже кишечную палочку, ведь её размер 2-3 микрона, а мембранный фильтр удерживает примеси до 0,3 микрона (обычные - до 5 микронов). Нужно только время от времени проводить одну несложную операцию по очистке мембраны, когда на ней скопилась грязь.
«Чтобы её очистить, достаточно закрыть один кран», - сотрудник лаборатории Игорь Скворцов показывает, как после этого вода под давлением сжимает воздух. В результате происходит гидроимпульс - вся грязь с мембраны опадает и уходит в канализацию.
«Делать таким образом регенерацию картриджа можно до тысячи раз», - поясняет он.
Создавалась эта технология для очистки воды на атомных подлодках. Но уже успешно применяется на НПО «Маяк» в Челябинской обл. для очистки технических вод. Комплексные системы глубокой очистки и обеззараживания природных вод, разработанные в институте, во многих населённых пунктах могут стать спасением. Если технологию масштабировать, то даже особенно грязную весеннюю паводковую воду можно очищать без применения химических реактивов.
А в зависимости от типа мембраны система будет очищать и масла, и топливо - вообще любые жидкости, вплоть до кислот и щелочей. Отработанное трансформаторное масло уже чистили - на Смоленской АЭС. Станционная лаборатория определила его как 17-й класс, т. е. годный только для сжигания. После очистки - 8-й класс: можно использовать снова (поставляемые с заводов масла имеют обычно 10-11-й класс).
Спасатели навсегда
Ещё один «росатомовский» институт, Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии, собирается разместить на своём опытном заводе в Москве линию по переработке электронного лома, которого от массово выбрасываемых гаджетов всё больше. На выходе здесь будут получать концентраты с содержанием золота, серебра, никеля, меди.
Как говорит директор завода Михаил Сёмин, технология атомщиков отличается от существующих эффективностью и безотходностью. Исключена потеря мелких частиц из лома, все они попадают в цикл переработки, что имеет и немаловажную экологическую составляющую.
Получается, что, наводя порядок со своими прямыми - радиоактивными - отходами, атомщики наработали компетенции, для того чтобы организовать генеральную уборку страны и от другого опасного мусора. А технологии для его переработки в отрасли уже есть. Собственно, этим и объясняется предложение Минприроды о том, чтобы важнейшую государственную задачу переработки и утилизации опасных отходов решал государственный «Росатом». Так что атомщикам, по всей вероятности, предстоит остаться спасателями навсегда.
Комментарий
Генеральный директор Государственного научного центра РФ - Физико-энергетического института им. Лейпунского Андрей Говердовский:
- Нельзя доводить до того, чтобы жить стало опасно. Надо создать технологии переработки отходов, а это чрезвычайно наукоёмкая вещь.
Пиролиз до нас делали в газовой среде. Для переработки шин это неэкологично. Мы решили взять технологию, применяемую на атомных подлодках, где охлаждение реактора происходило с помощью тяжёлого жидкометаллического теплоносителя. И у нас получилась абсолютно чистая технология. В процессе переработки не вылетает, к примеру, сера, потому что жидкий свинец создаёт комплексы с ней и таким образом удерживает её. В атмосферу ничего не уходит, но зато получаются чистые продукты. Конечно, мы сотрудничаем и с Менделеевским университетом, и с МГУ, потому что анализ продуктов, возникающих в процессе переработки (а их там десятки), - это сложная научная задача.
Желания под контролем. В «Росатоме» разработали уникальный прибор 
Быть лидером! Рекрутеры признали Росатом лучшей госкомпанией-работодателем 
Атом «позеленел». Реакторы 3-го поколения исключают «фукусимский сценарий» 
Упаковать и продать. Какие инновационные разработки предлагают атомщики 
Дело - в детекторе. Какими приборами измеряют уровень радиации? 
