Инновации 15 марта 2023

Российский диспергент против разливов нефти

Российские ученые создали уникальный препарат для ликвидации морских нефтяных разливов
Российский диспергент против разливов нефти
Старший научный сотрудник МФТИ кандидат химических наук Константин Осипов определяет эффективность рецептуры диспергента
Пресс-служба МФТИ

Вещество, которое называется диспергент, разработали химики МФТИ для применения в умеренных широтах. При помощи диспергента нефтяное пятно рассеивается в толще воды с дальнейшей переработкой природными микроорганизмами. Препарат не имеет отечественных аналогов по степени готовности к выходу на рынок. Его можно использовать для быстрой ликвидации разливов нефти как отдельно, так и совместно с механическими средствами сбора.

Задачей исследователей МФТИ была разработка состава с высоким диспергирующим действием при определенных температуре и солености воды и обладающего низкой токсичностью. Действие диспергента ученые оценивали на нефтях с различными физико-химическими свойствами — от легких до сверхвязких.

«Сложность проекта, помимо разработки самой рецептуры, эффективно диспергирующей нефть при различных условиях ее применения, заключается еще и в получении всей разрешительной документации, позволяющей подобного рода продукты применять на территории нашей страны, — рассказала “Стимулу” один из соавторов разработки, ведущий инженер МФТИ Татьяна Мокочунина. — В России высокие экологические требования. Например, должны быть проведены длительные исследования (около полутора лет) токсичности продуктов, потенциально применяемых в водах рыбохозяйственного значения, на различной биоте акваторий: фитопланктоне, зоопланктоне, зообентосе, молоди рыб и взрослых рыбах, включая оценку влияния диспергента на эмбриональное и постэмбриональное развитие рыб».


МОКОЧУНИНА.jpg
Ведущий инженер МФТИ кандидат технических наук Татьяна Мокочунина держит в руках одну из рецептур диспергента
Пресс-служба МФТИ

Экологически приемлемо и весьма эффективно

Разливы нефти — неизбежные спутники разведки, добычи, переработки, транспортировки и хранения углеводородов. В результате на водной поверхности образуется нефтяное пятно. Нефтяная пленка способна распространяться на большие расстояния и достигать прибрежных зон, причиняя существенный экологический и социально-экономический ущерб.

Существуют четыре основные группы методов ликвидации разливов нефти: механический сбор, применение физико-химических средств (диспергентов, сорбентов и др.), сжигание, применение биопрепаратов. Приоритетным всегда считался механический сбор, однако в настоящее время в мире диспергенты используются наравне с механическими средствами. В Советском Союзе диспергенты разрабатывались, но после развала СССР технология оказалась невостребованной. В России разлитую нефть до сих пор собирают только механическим способом — при помощи ограждающих бонов и скиммеров.

magnifier.png Действие диспергента заключается в разделении нефти на мельчайшие капли, которые быстро рассеиваются в толще воды с последующей естественной биодеградацией. Использование таких средств признано в мировой практике экологически приемлемым и весьма эффективным

Действие диспергента заключается в разделении нефти на мельчайшие капли, которые быстро рассеиваются в толще воды с последующей естественной биодеградацией. Использование таких средств признано в мировой практике экологически приемлемым и весьма эффективным способом ликвидации разливов. На гигантских просторах нашей страны множество климатических зон, свойства воды в морях сильно различаются, что сильно осложняет ликвидацию последствий аварий. И несмотря на это, в России до сих пор не производятся подобные препараты.

Отечественный диспергент, разработанный научным коллективом лаборатории Инжинирингового центра МФТИ по полезным ископаемым, эффективно удаляет нефть с водной поверхности даже при низком волнении моря при температуре воды от 10 до 30 °С и солености от 5 до 30‰. Патент на препарат уже получен. Вскоре будет выдано и разрешение на использование диспергента на территории России, после чего участники проекта начнут организацию производства.

Нефти будут перевозить все больше

Ежегодно при производстве, хранении и транспортировке нефти случаются тысячи инцидентов. В мае 2020 года в Норильске произошел крупнейший разлив нефтепродуктов в Российской Арктике. Разгерметизация цистерны с нефтепродуктами произошла на ТЭЦ-3, принадлежащей ГМК «Норильский никель». В результате вылилось порядка 20 тыс. тонн топлива. Около 15 тыс. утекло в водоемы, еще 5 тыс. тонн — в грунт. В регионе был введен режим ЧС федерального масштаба. Часть разлившегося горючего попала в реки Далдыкан и Амбарная, а также в уникальное озеро Пясино, где обитают ценные породы рыб (вытекающая из озера река Пясина впадает в Карское море). Чтобы минимизировать вред в тех случаях, когда нефтепродукты попадают в землю и пресные водоемы, существует комбинированный метод ликвидации загрязнения с применением диспергента. Команда ученых МФТИ работает и над созданием такой технологии.

Из недавних инцидентов стоит вспомнить аварию на нефтеперерабатывающем заводе в Перу в январе 2022 года. У островного Королевства Тонга за тысячи километров от предприятия произошло извержение подводного вулкана. Это извержение вызвало сильное цунами, волны докатились и до берегов Перу. В результате с танкера при разгрузке вылилось шесть тысяч тонн сырой нефти. Нефтяное пятно покрыло более 18 тыс. квадратных метров моря и береговой линии. Власти назвали произошедшее экологической катастрофой.

magnifier.png На территории арктической зоны сейчас идет модернизация портов, терминалов, строительство грузовых ледоколов. Все это приведет к увеличению объемов перевалки и перевозки нефти и еще больше повысит риск аварийных разливов

В последние несколько лет стали резко расти объемы морских перевозок, в том числе перевозок нефти. К примеру, объем грузов, перевозимых по Северному морскому пути, к 2024 году правительство планирует увеличить в два с половиной раза. Кроме того, площадь континентального шельфа, находящегося под российской юрисдикцией, составляет приблизительно 5 млн кв. км, это около одной пятой площади всего шельфа Мирового океана. На шельфе содержится четверть всех российских запасов нефти и газа, и более 70% его площади благоприятны для их добычи.

На территории арктической зоны сейчас идет модернизация портов, терминалов, строительство грузовых ледоколов. Все это приведет к увеличению объемов перевалки и перевозки нефти и еще больше повысит риск аварийных разливов.

«Как показывает практика, при благоприятных условиях с помощью механических средств удается собрать не более 30‒50 процентов разлитой нефти, — рассказывает Татьяна Мокочунина. — А в ледовых условиях механический сбор нефти малоэффективен. Своевременное реагирование на разлив нефти и применение традиционных механических средств (бонов и скиммеров) может быть значительно затруднено. И использование таких средств, как диспергенты, для ликвидации разливов нефти может стать актуальным и эффективным решением как в качестве независимого метода, так и совместно с механическим сбором. Между тем по состоянию на 2023 год производства диспергентов в России нет, а импорт продуктов-аналогов в текущее время затруднен».

Темы: Инновации

Еще по теме:
23.11.2023
Китайские разработчики и производители аккумуляторов для электромобилей остаются явными лидерами на мировом рынке во все...
22.11.2023
Критически важный и очень дорогой этап создания инновационных лекарств — клинические исследования. Из-за дефицита финанс...
16.11.2023
Вместо того чтобы заряжать электромобиль, можно заменить его аккумулятор. Занимает это считаные минуты, и компании из ра...
14.11.2023
Биопрепараты становятся все более популярными в российском сельском хозяйстве, и особенно они важны для тех хозяйств, гд...
Наверх