Российский диспергент против разливов нефти

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».

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.

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.

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».