Петербургские ученые научились превращать обычный бытовой мусор в строительный материал! Вот как это работает

Ваша команда придумала способ превращать содержимое мусорных баков в строительный материал. Как это работает?

Речь идет о специальном материале под названием пеностекло (его еще в XX веке придумал академик Китайгородский). Это особый вид теплоизоляции, который производится из перемолотого стекла. Для его производства используется стеклобой, который перемалывается в муку и с добавлением специального пенообразователя отправляется в специальную печь.

В итоге получается такая твердая губка. Если кусочек пеностекла сломать, то внутри будет множество маленьких пор, в которых при «выпекании» задерживается углекислый газ. Собственно, благодаря этому материал и удерживает тепло.

Что придумали мы? Как я уже говорил, сам материал известен еще с XX века. Однако для его производства сейчас используется только одна фракция коммунальных отходов — стекло. Мы разработали технологию, которая позволяет использовать в производстве органику.

Давайте по порядку, а что за стекло вы используете?

Любой бой: лабораторное стекло, зеленые бутылки, тара из-под газировки, медицинские ампулы. В зависимости от конкретики конечные свойства нашего материала будут немного меняться, но в целом незначительно.

Так, но вы сказали, что можете использовать также и органические отходы. Что имеется ввиду?

Все что угодно — дерево, бумага, картон, картофельные очистки или банановая кожура. Все что может гореть отправляется в специальный реактор, где сжигается. За счет этого мы получаем два важнейших ресурса для производства пеностекла — тепло и электричество.

Естественно при этом у нас предусмотрены системы фильтрации дымовых газов, чтобы свести к минимуму количество загрязняющих веществ.

А можно здесь по подробнее?

Сейчас есть пул доступных технологий. Вы выбрали трехступенчатый фильтр. Как он работает — сначала дым из реактора попадает в золоуловитель. В нем происходит закручивание дымовых газов, и под действием силы гравитации сравнительно крупные частицы несгоревшего мусора оседают на фильтре.

Дальше выхлоп проходит через большой мешок, чем-то напоминающий мешок пылесоса. Там собираются более мелкие частицы и примеси. Наконец, очищенные от них газы попадают в абсобрционную камеру. Это емкость со специальным раствором, в котором растворяются оставшиеся опасные вещества.

Насколько это эффективная система?

У нас нет лабораторных данных, но по предварительным расчетам значения предельно допустимой концентрации и выбросов находятся в рамках установленных действующим законодательством.

Хотеться отметить, что в настоящее время по всему миру широко используется термическая утилизация отходов и это не вызывает серьезных экологических проблем в отличии от тех же полигонов.

Если вернуться к материалу — для чего его все же можно использовать?

Как я уже говорил, для теплоизоляции. Главное преимущество пеностекла — полная пожаробезопасность. Во случае пожара оно не горит, а плавится (это же, по сути, стекло просто в другом состоянии). При этом не выделяется опасных соединений, от которых могут погибнуть люди.

Кроме того, этот материал не мокнет. Также он абразивен, то есть его не смогут прогрызть мыши или крысы.

Отсюда и поле для использования. С помощью пеностекла можно утеплять постройки, особенно те, в которых велик риск пожара. Также можно использовать для теплоизоляции газонов, подземных парковок, линий теплотрасс. Не так давно на базе нашего технопарка Нарвский, были эксперименты, в ходе которых мы упаковывали трубу в наше пеностекло.

И все же, насколько этот материал рентабельный?

Ну, вообще в России его производят пять предприятий. Так что, он определенно рентабелен, более того, по нашим данным после ухода иностранных компаний на рынке даже наблюдается известный дефицит.

Однако, да, материал довольно дорогой. Он стоит примерно 30 тысяч рублей за кубический метр. Аналоги из минеральной ваты стоят порядка 5–6 тысяч. Но именно тут и работает наша технология.

Главная составляющая себестоимости пеностекла обычно — электроэнергия. Мы же существенно снижаем затраты, производя электричество благодаря сжиганию отходов

А сколько материал может стоить при ваших расчетах?

Мы закладывали 20 тысяч рублей за куб.

Это все равно довольно дорого?

Да, но, как я уже сказал, мы рассчитываем, что наш материал будут использовать там, где очень важна пожаробезопасность… или тот факт, что теплоизоляция не намокает.

Вы разработали технологию — что дальше?

Дальше, мы будем искать гранты на запуск небольшого предприятия, где будем отрабатывать технологию массового производства. Затем, будем искать грант уже на масштабирование.

И все это на базе университета?

Да, патент (а мы уже подались на патент) будет у университета. Однако площадку планируется построить вблизи одного из мусорных полигонов, чтобы экономить на логистике.

И сколько, по вашему, необходимо времени?

Все зависит от того, удастся ли нам привлечь финансирование и когда это получится сделать. Если все будет хорошо, то в течение двух лет у нас уже что-то получится. Когда я говорю что-то, это значит предприятие, которое будет выпускать 1,5 тысячи кубометров материала в год.

Этого хватит, чтобы обшить 10–15 небольших дачных домов. На этом этапе будет важен не объем, а отладка самой технологии. Сейчас мы выпекаем материал в лаборатории, при переносе на завод все очень сильно меняется. Другое оборудование, другие режимы, другие условия внешней среды.

Простой пример, тут мы используем небольшую муфельную печь, в которой мы вручную меняем режимы. На заводе используется большая тоннельная печь, внутри которой на конвейере постоянно ползет материал. Соответственно надо настроить скорость ленты, температурный режим и все прочее.

Какие деньги вы надеетесь привлечь?

На запуск небольшого тестового предприятия нужно около 160 млн рублей. Для большого полноценного завода — до миллиарда.

Сколько мусора вы планируете утилизировать?

По расчетам, на производство 100 тысяч квадратных метров пеностекла (а именно о таком объеме мы мечтаем в будущем ) при использовании нашей технологии будет уходить порядка 250 тысяч тонн отходов.

Вы можете взять только свежий мусор, или, к примеру, возможно использовать тот, что уже лежит на полигонах?

Потенциально да, можно брать мусор с полигонов, хотя из него надо извлечь именно органические фракции. Впрочем, есть еще одна возможность — одна из проблем складирования бытовых отходов — свалочный газ, который образуется в ходе гниения органики.

Он взрывоопасен, кроме того, он очень горючий. Если предварительно его откачивать, то мы можем использовать в качестве топлива его.

Последний вопрос, но все же как насчет глобального потепления? Кажется, что сжигание мусора ему тоже способствует…

Да, выбросы парниковых газов есть при любом сжигании. Но кажется что наша технология вряд ли будет здесь играть большую роль, чем котельная или тепловая электростанция.