Источник: «Наука в Сибири»

В Институте катализа СО РАН прошло совещание, посвященное проблемам организации и развития производства и переработки биоразлагаемых полимеров в России. В мероприятии приняли участие научные сотрудники институтов СО РАН, представители ПАО «СИБУР Холдинг», региональной власти и Томского государственного университета.

«Общемировая, не только российская, проблема — накопление мусора, в частности из-за производства долгоживущих полимерных материалов. Ожидается, что в ближайшее время будет принят закон, запрещающий использование полимеров, по крайней мере, для упаковки, не разлагающихся в условиях свалки. Компания “СИБУР” — одно из передовых предприятий в РФ, основной производитель полимеров типа полиэтилена, полипропилена, полиэтилентерефталата, — предвосхищая развитие событий, обращается к научному сообществу, чтобы поставить задачи создания биоразлагаемых полимеров и рассмотреть варианты их решения», — открыл заседание председатель СО РАН академик Валентин Николаевич Пармон.

Заместитель председателя правления ПАО «СИБУР Холдинг» Владимир Владимирович Разумов подчеркнул, что у компании есть успешный опыт сотрудничества с академической наукой: «Мы долго и продуктивно работаем с Институтом катализа СО РАН, недавно начали взаимодействие с ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», Новосибирским институтом органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН. Поставив перед собой задачу — оценить возможность создания востребованных рынком биоразлагаемых полимеров, мы обратились к ученым, потому что уверены: это позволит получить квалифицированные предложения для решения данной проблемы».

Главный научный сотрудник Института биофизики СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» профессор, доктор биологических наук Татьяна Григорьевна Волова отметила, что ИБФ СО РАН владеет технологией создания биоразлагаемых пластиков — полигидроксиалканоатов (ПГА). Эти полимеры являются продуктами жизнедеятельности определенных микроорганизмов, оказавшихся в экстремальных условиях. ПГА могут обладать разными свойствами и химическим составом и пригодны для применения во всевозможных сферах, включая медицину. При наличии кислорода ПГА разлагаются до углекислого газа и воды, в анаэробных условиях — до метана и воды.

«У нас есть собственная коллекция штаммов микроорганизмов, причем не генно-модифицированных, а природных. Последние не так требовательны к внешним условиям и достаточно устойчивы. С использованием этой коллекции мы создали технологии синтеза полимеров различной структуры и свойств: от конструкционных термопластов до резиноподобных эластомеров. В качестве субстрата для микроорганизмов может быть использован синтез-газ из углей КАТЭК — подобная технология не имеет аналогов, это уникальная разработка СО РАН. Также мы реализовали способы получения ПГА на различных органических средах (сахарах, ацетатах, растительных маслах, глицерине), исследовали закономерности биораспада ПГА в природных экосистемах», — пояснила Татьяна Волова.

Главный научный сотрудник ФИЦ «Институт катализа СО РАН» доктор химических наук, профессор РАН Николай Юрьевич Адонин рассказал об исследованиях института в области биоразлагаемых полимеров, выделив три основных направления.

«Во-первых, мы занимаемся разработкой способов получения сырьевых компонентов биоразлагаемых полимеров как из нефтехимического, так и из возобновляемого сырья. Во-вторых, созданием новых и усовершенствованием существующих способов получения таких полимеров, и, в-третьих, — модификацией уже известных с целью улучшения их свойств», — отметил Николай Адонин.

Один из примеров, которые привел исследователь, касался использования недорогих добавок (технического углерода, мела и крахмала) для модификации синтезируемых в институте полиэфиров. Это позволило значительно изменить механические свойства последних, а также повлияло на скорость разложения композитов. Добавление до 40 % крахмала способствовало резкому увеличению скорости деструкции полимеров, меньший эффект оказал мел, а увеличение доли технического углерода приводило к существенному замедлению скорости распада полиэфиров.

Директор НИОХ СО РАН профессор, доктор физико-математических наук Елена Григорьевна Багрянская рассказала о разработке технологий производства биоразлагаемых медицинских изделий для остеосинтеза.

«Общеизвестно, что для извлечения титановых винтов, установленных во время различных хирургических операций, приходится проводить повторные вмешательства. Биоразлагаемые материалы позволяют решить эту проблему. Нашей задачей, которую мы выполняли совместно и по инициативе Новосибирского научно-исследовательского института травматологии и ортопедии им. Я. Л. Цивьяна, была разработка отечественной технологии производства винтов, так как один импортный аналог стоит 25—50 тысяч рублей. За рубежом подобные технологии давно используются, и ориентиром для нас были изделия компании Bioritec. Итоговые характеристики полученных винтов аналогичны заявленным этим производителем. Также мы отработали методы аналитического контроля сырья и материалов. Это сделано благодаря существованию Химического исследовательского центра коллективного пользования СО РАН на базе нашего института, где есть оборудование высокого класса и очень сильная команда аналитиков. Мы выполняем большое количество заказов от многих фирм и предприятий и готовы работать по заявкам по оценке деградации полимеров», — подчеркнула Елена Багрянская.

В завершение встречи участники приняли решение о продолжении сотрудничества и постановили аккумулировать предложения научно-исследовательских организаций, представляющих интерес для компании ПАО «СИБУР Холдинг», а по результатам — сформировать и подписать протокол о совместной работе.

Фото: pixabay