12:48, 25 Сентября 2019
«Раскаленные иглы вместо клюва». Спроектированная в Карелии машина для переработки пластика будет подражать птицам

Новое устройство копирует действия вьющих гнездо птиц и производит современный материал из пластикового мусора, не нанося вред экологии.

Старший научный сотрудник лаборатории зоологии Института биологии КарНЦ РАН Сергей Симонов разработал проект устройства для переработки пластиковых отходов. Машина, которая  на этот момент существует только в тестовом варианте, превращает выброшенный на помойку пластик в новый материал.  Речь идет, в частности, о бутылках и пакетах, которые после цикла переработки должны превратиться в крепкие листы. Конечный продукт, заявляет ученый, может использоваться для создания грязезащитных сооружений между пешеходными дорожками и автотрассой, а также для изготовления упаковочных ящиков и  постройки парников. Технические особенности механизма были придуманы автором проекта в ходе изучения строения птичьих гнезд.

Птицы при подготовке своих укрытий сложным методом соединяют и переплетают найденный ими материал, пронзая его клювом и скрепляя пласты, что в конечном итоге приводит к образованию довольно плотной и устойчивой структуры гнезда. Орнитолог пришел к выводу, что машина по переработке пластика тоже могла бы работать с многочисленными волокнами, соединяя их раскаленным иглам, имтирующими клюв птицы. Разделенный на ленты и затем спрессованный пластик после укрепления методом многочисленных проколов обретает особую прочность, выяснил сотрудник академии.

«К этой технологии вообще мы подошли, скажем так, через орнитологию. То есть фактически применили то, что делают птицы, к решению тех проблем, которые есть у человека», - говорит автор проекта Симонов.

«Птицы, по сути, берут бросовый материал – то, что мы называем мусором: обрывки ветвей, травы, отдельные волокна. И строят из них то, без чего они, в принципе, жить не могут, без чего невозможно их размножение. То есть они строят гнездо. Причем то, что они создают, обрастает рядом свойств, которые могут быть полезны, если использовать такую технологию, и человеку», - рассказывает Сергей Симонов.

Объем мусора неуклонно растет

Сотрудники карельского научного центра изучали, в частности, теплопроводность и особенности архитектуры птичьих укрытий. Гнезда птиц отличаются сложностью, надежностью и устойчивостью конструкций. Кроме того, ученый отметил, что птицы и люди нередко используют схожие подходы в работе с материалами. Так, певчие дрозды, формируя гнездо, смешивают грязь, растительные волокна и в конечном итоге покрывают внутреннюю часть укрытия структурой, аналогичной бетону. Сергей Симонов заявил, что принял решение применить полученные научные навыки для изобретения устройства, которое могло бы помочь в борьбе с пластиковым мусором.

«Наш стационар расположен на берегу Ладожского озера и для нас большой трагедией является то, что с каждым годом количество мусора на берегу неуклонно растет. Мы специально проводили учет мусора, скажем так. И не только мы такую работу делали. В доминанты выходит пластик», - объясняет ученый и добавляет, что разложение пластика не является безопасным.

Орнитолог Сергей Симонов предложили «птичий вариант» работы с вторсырьем, который предполагает переплетение и скрепление материала, превращенного в полосы. Как объяснил сотрудник научного центра, придуманное им устройство работает по конвейерному типу. Сначала сырье прессуется, затем осуществляется нарезка материала на полосы, после чего полученная масса нарезанных фрагментов перемешивается и вторично прессуется до желаемой толщины материала. После этого происходит точечное плавление материала батареей игл, распределенных равномерно по ширине рулона материала. В итоге весь пласт перепутанных пластиковых лент оказывается прошит иглами. В природе аналогом производственных игл выступает клюв птицы, скрепляющий волокна при производстве гнезда.

Готовый продукт укладывается в рулоны подобно сотовому поликарбонату. Толщина материала, оптические и изоляционные свойства задаются оператором, что существенно расширяет спектр применения технологии. При этом сырье не требует особой предварительной обработки. Единственно, должно отсутствовать его загрязнение легковоспламеняющимися, смазочными жидкостями, а также включениями металла и камня.

«Мы просто пытаемся организовать пластик таким образом, чтобы он послужил еще», - поясняет автор проекта.

На запуск проекта нет денег

Проблема, по словам ученого, заключается в том, что ноу-хау нуждается в тестах. Для этого устройство нужно собрать в его готовом промышленном  виде, а пока аппарат запускался лишь в виде небольших опытных образцов. Для того, чтобы собрать устройство «в железе» и провести полноценные испытания, потребуется вложить в дело примерно более полумиллиона рублей. Таких средств у авторов разработки нет.

Сергей Симонов утверждает, что действующие ныне организации, которые также заняты переработкой пластика, не являются прямыми конкурентами в случае ввода его устройства в производство. Он отмечает, что современные перерабатывающие компании выдают более разнообразную продукцию на выходе, однако их способ переработки сырья менее экологичен, поскольку предполагает активное плавление пластика.

«Идею мне терять неохота. Я далек от мысли коммерчески как-то сильно крутить эту идею. Для меня приоритет в этой идее – это решать проблему», - заключил орнитолог Сергей Симонов.

Ответ на социальный запрос

В Карельском научном центре Академии наук намерены добиться поддержки у регионального правительства. Поступившее финансирование позволит собрать аппарат в готовом виде и провести необходимые тестовые запуски.  Ученые считают, что они попали в тренд, который наблюдается в регионе на фоне стартовавшей «мусорной реформы», и поэтому рассчитывают на помощь из казны.

«Мы считаем, что время для продвижения подобных разработок сейчас весьма актуально. Существует устойчивый социальный запрос на внедрение новых технологий мусоропереработки, о чем свидетельствует полемика относительно новой концепции по территориальной схеме обращения с ТКО, предложенной министерством природных ресурсов и экологии Карелии», - заявил руководитель инновационно-технологического центра Карельского научного центра Российской академии наук Павел Рязанцев.

По мнению Рязанцева, предлагаемую карельским орнитологом разработку можно рассматривать не только как технологическую инновацию, но и как социальную, так как любая переработка мусора начинается с раздельного сбора вторсырья, считает он. Таким образом, чтобы запустить проект, необходимо устранить финансовый дефицит.

«В данный момент есть объективные сложности по внедрению новых научных разработок, особенно на этапе перехода от концепта к промышленному образцу, так как инновационная инфраструктура не развита, а инвестиции венчурных фондов для России пока что больше экзотика, чем часть экономики. Поэтому мы очень рассчитываем на конкурс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), который планирует провести министерство экономического развития и промышленности Карелии. Государственная поддержка в рамках этого конкурса позволит создать промышленный образец установки и выпустить первые опытные партии материала, после чего можно было бы обсуждать вопросы привлечения частного инвестора. Планируется взаимодействие и с муниципальными органами власти», - заключил Рязанцев.

Александр ГНЕТНЕВ

Комментарии

Гость
Сегодня, 11 декабря 2019

Актуальные темы

10.12.2019, 11:36
Количество пенсионеров, которые будут получать социальную доплату к пенсии, в Карелии в 2020 году составит около 25 тыс. человек – вдвое больше, чем в 2019 году.
06.12.2019, 15:42
В петрозаводскую ИК № 9 строгого режима 29 ноября этапировали из Москвы совладельца ряда крупных столичных торговых центров Геннадия Манаширова.
06.12.2019, 10:40
Уголовное дело врача Сергея Курапцева, обвиняемого в смерти пациента в Республиканской больнице, вернули для повторного судебного разбирательства.