Вторая жизнь автомобильных шин

«С середины ХХ века люди делали запасы автомобильных шин в специальных хранилищах – в надежде, что со временем их можно будет переработать. Но время идет, а значительного прогресса пока еще не видно», – к такому неоднозначному выводу пришел кандидат химических наук Сергей СЕМИКОЛЕНОВ. Сотрудник Института катализа СО РАН стал победителем конкурса научно-популярных статей, итоги которого подвели на Ассамблее молодых ученых стран СНГ в рамках форума «Интерра-2011».

КАК ПЕРЕРАБАТЫВАЮТ ШИНЫ

Проблемой утилизации шин человечество занимается десятилетиями, но до сих пор не был найден экономически привлекательный способ переработки. Как поясняет автор научно-популярной статьи «Утилизация изношенных шин: вчера, сегодня, завтра», существующие методы можно условно разделить на два класса: физические и химические. К первым относятся восстановление шин, измельчение в резиновую крошку, а ко вторым – сжигание, пиролиз (нагревание без доступа воздуха), озонолиз (механическое воздействие на шины в присутствии озона), ожижение органическими растворителями.

– Целью моей статьи было не только описание преимуществ и недостатков современных методов и оценка их перспективности, но и привлечение внимания к самой проблеме утилизации, – говорит Сергей Семиколенов. – Масштабы у нее колоссальные! По статистике Европейской шинной ассоциации ETRMA, ежегодно в мире выходят из строя около 1,4 млн шин, причем перерабатывается не более 30% из них. Если все старые шины, хранящиеся на Земле, положить рядом друг с другом, они займут площадь небольшой европейской страны.

В среднем срок службы одной покрышки для легкового автомобиля составляет 5-6 лет, а вот разлагаться в земле она будет не менее ста лет, являясь пожароопасным и экологически чужеродным объектом. Единственный выход – научиться перерабатывать шины для повторного получения резины. Один из таких новаторских способов был недавно разработан в Институте катализа.

ПОЛНЫЙ ЦИКЛ ПЕРЕРАБОТКИ

Суть новой технологии, по словам Сергея Семиколенова, состоит в следующем: отработанные шины обрабатываются закисью азота (N₂O), в результате чего они легко разбираются на составные части. Металл и текстиль отправляют на переработку традиционными способами, а псевдожидкую резину вновь вулканизуют, что позволяет получить истинный цикл для ее повторного использования:

– Наша лаборатория окислительного катализа на цеолитах давно работает с органическими реагентами. Мы научились окислять закисью азота каучук и получили новый продукт – поликетон – жидкость желтого цвета, по консистенции похожую на мед. Поскольку каучук входит в состав резины, вскоре решили перейти к шинам как к логическому продолжению наших исследований.

Понятно, что этот способ переработки не лишен недостатков. Реакция происходит при очень высоком давлении, что ведет к усложнению технологии. Однако низкие энергозатраты, легкое и полное отделение металлокорда, а также возможность получения продуктов для повторного использования – несомненные преимущества.

ДОСТУПНО И ЛЕГКО

Конкурс научно-популярных статей проводится советом научной молодежи СО РАН второй год подряд. По его условиям, конкурсная статья должна являться научно-популярной, то есть написанной простым и доступным языком и быть понятной неспециалисту. По признанию победителя Сергея Семиколенова, сделать это было несложно, ведь уже четыре года он ведет на базе Научно-образовательного центра НГУ «Молекулярный дизайн и экологически безопасные технологии» курсы для детей и школьников «Занимательная химия».

– Когда объясняешь химические явления детсадовцам или первоклассникам, приходится подбирать доступные для восприятия ребенка слова. Поэтому написать статью, ориентируясь на ребят начальной школы, не составило мне большого труда. Правда, заняться этим удалось только в командировке в США: здесь просто не остается свободного времени. Теперь моя статья будет опубликована в научно-популярном журнале «Наука из первых рук» и, надеюсь, найдет своего читателя.

Сергей Семиколенов, кроме всего прочего, преподает химию в школе №162, и наверняка уже заинтересовал этой наукой множество ребятишек разного возраста. Ведь молодой ученый сам увлекся ею именно в школьные годы:

– Я считаю ее одной из самых полезных наук. Посмотрите вокруг: все, что нас окружает, все новые материалы, без которых не было бы развития производства и науки, – в первую очередь это достижения химии. И она же потом дает многим материалам вторую жизнь при переработке.

Елена НОСОВА

Фото автора