«Зеленая химия» и биоэнергетика

Ассоциация «АСПЕКТ» — признанный лидер в области технологий получения продуктов с высокой добавленной стоимостью из возобновляемой биомассы. Это направление охватывает разработки, связанные с созданием инновационных, эффективных и экономичных технологий конверсии энергонасыщенной биомассы в традиционные моторные топлива, а в дальнейшем на основе этих технологий – организацию крупномасштабных высокорентабельных производств. Технологии, направленные на получение из возобновляемого сырья базовых продуктов химической промышленности, высокомолекулярных соединений, компонентов моторных топлив (так называемая «зеленая» химия) и других продуктов, являются одним из приоритетных направлений разработок Ассоциации «АСПЕКТ». В настоящее время в субъектах Российской Федерации (Республика Татарстан, Ростовская область, Волгоградская область, Краснодарский край, Липецкая область, Алтайский край, Омская область, Пензенская область) идет активное формирование в рамках государственно-частного партнерства ряда региональных инвестиционных программ по производству биоэнергоносителей. Совместно с Группой компаний «Титан» Ассоциация «АСПЕКТ» приступила к созданию в Омской области первого в России комплекса производства биоэнергоносителей (биоэтанола, биодизеля на основе биоэтанола и этил-третбутилового эфира на основе биоэтанола), который будет аккумулировать новейшие отечественные инновационные технологии.

Совместно с российскими и зарубежными компаниями Ассоциация «АСПЕКТ» разрабатывает технологии культивирования микроводорослей с возможностью получения из них широкого спектра продуктов: пластмасс, моторных топлив, натуральных красителей, антиоксидантов, пищевых добавок, корма для скота, птицы и рыб и т.п. Технология основана на использовании фотобиореакторов закрытого типа, расположенных в помещениях (теплицах, промышленных зданиях, выведенных из эксплуатации и т.п.), в которых проходит управляемый фотосинтез, обеспечивающий круглосуточный рост микроводорослей. Для культивирования водорослей требуется вода, углекислый газ и освещение. Источником углекислого газа могут быть техногенные выбросы промышленных предприятий. В качестве источника освещения используется комбинация дневного света с искусственным освещением в ночное время за счет излишков генерируемой электростанциями в это время суток дешевой электроэнергии. Преимуществом используемой технологии культивирования водорослей является возможность ее использования круглогодично в любых климатических условиях при стабильном среднесуточном сборе урожая.

Принципы «зеленой» химии

green scheme

  1. Предотвращение последствий
    Лучше предотвратить образование отходов, чем перерабатывать или чистить их.
  2. Экономия атомов
    Методы синтеза должны разрабатываться таким образом, чтобы максимальное количество исходных компонентов вошло в конечный продукт.
  3. Наименее вредные методы синтеза
    По возможности, методы синтеза должны разрабатываться таким образом, чтобы используемые и синтезированные материалы были как можно менее вредными или безвредными для здоровья человека и окружающей среды.
  4. Разработка более безопасных продуктов
    Конечные продукты должны обладать всеми требуемыми свойствами, но быть наименее токсичными.
  5. Более безопасные растворители и вспомогательные вещества
    По мере возможности, нужно исключать применение вспомогательных веществ (например, растворителей, разделяющих реагентов, и т.п.) или сделать его безвредным.
  6. Энергоэффективность
    Энергетические потребности химических процессов должны быть минимизированы по их воздействию на окружающую среду и экономику процессов. По возможности, химические процессы должны вестись при комнатной температуре и атмосферном давлении.
  7. Использование возобновляемого сырья
    Всюду, где это возможно и экономически целесообразно, расходные материалы или сырье должны быть возобновляемыми.
  8. Уменьшение количества промежуточных продуктов
    По возможности следует минимизировать или избегать получения промежуточных продуктов (блокирующих групп, промежуточных модификаций и т.п.), поскольку каждый этап требует дополнительных реагентов и можем создавать дополнительные отходы.
  9. Катализ
    В выборе технологий приоритет должен отдаваться каталитическим процессам как более селективным.
  10. Разлагаемость продуктов
    Химические продукты должны создаваться таким образом, чтобы после выполнения своих функций изделия из них разлагались на безопасные компоненты и не оставались в окружающей среде.
  11. Анализ в реальном времени для предотвращения загрязнений
    Нужно постоянно развивать аналитические методы, которые позволят в реальном времени осуществлять мониторинг и контроль процессов для принятия мер по предотвращению образования опасных веществ.
  12. Безопасная химия для предотвращения аварий
    Вещества и формы веществ, используемые в химических процессах, должны выбираться таким образом, чтобы минимизировать возможность химических аварий, включая выбросы вредных веществ, взрывы и пожары.
Приглашаем к сотрудничеству
Производство из микроводорослей некоторых химических продуктов с высокой добавленной стоимостью может быть высокорентабельным. Это относится, в первую очередь, к производству каротиноидов, среди которых особое необходимо отметить астаксантин, представляющий собой мощный природный антиокислитель, превосходящий по эффективности действия такой известный антиокислитель как Омега-3, примерно в тысячу раз. При разработке препаратов для продления жизни и борьбы с раком ученые возлагают большие надежды на астаксантин. Уже в настоящее время этот препарат активно используется в фармацевтике, косметологии, рыбной промышленности, при производстве продуктов питания.