Нефтесорбент из биоугля и микоризы
Основная информация
Название :
Нефтесорбент из биоугля и микоризы
Автор:
Основное технологическое направление :
ESG и рациональное природопользование
Дополнительные технологические направления :
Энергетика
Дата публикации:
21.11.2024
Видимость :
Да
Аннотация:
Загрязнение окружающей среды в результате техногенной нагрузки ухудшает экологическую обстановку на достаточно обширных территориях. Для России проблема ликвидации разливов нефти особенно актуальна, поскольку на ее территории в настоящее время эксплуатируется более 200 тыс. км магистральных и 350 тыс. км промысловых трубопроводов. Попадание нефти и нефтепродуктов в окружающую среду приводит к возникновению экологически опасных ситуаций, вызывающих разрушение почвенного покрова, загрязнение атмосферы, проникновение нефти в водоемы, и, в конечном счете, к обширному токсическому воздействию нефти и нефтепродуктов на живые организмы. В качестве сорбентов при рекультивации нефтезагрязненного почвенного покрова часто используются различные синтетические, органические и неорганические материалы. Зачастую эти сорбенты являются неэффективными, с дорогой технологией производства и экологически вредные. Целью данной работы является разработка безопасного для окружающей среды нефтесорбента из биоугля и микоризы для рекультивации нефтезагрязненных земель по углеродонейтральной технологии производства. Для достижения поставленной цели уже были выполнены такие задачи как:
1. Проведена экспериментальная часть влияние биоугля на нефтезагрязненный почвенный покров в Университете Сиены (Италия). Опубликована статья в журнале из базы данных Scopus (Q1).
2. Оформлена и отправлена в Роспатент заявка на патент "Способ получения сорбента из биоугля и микоризы для очистки почвы от нефтезагрязнений".
Итоговый продукт позволит в короткие сроки эффективно, экологично ликвидировать разливы нефти на нефтезагрязненном почвенном покрове. Также продукт будет произведен по углеродонейтральной технологии и при использовании будет безопасным для окружающей среды.
Предлагаемый в составе сорбента биоуголь является продуктом пиролиза отходов лесопромышленного комплекса. Российская Федерация занимает второе место в мире по запасам древесины и пятое по обьемам ее заготовки. Древесина является возобновляемым ресурсом, однако, в связи с достаточно большими объемами ее заготовки все более остро становится вопрос об эффективном и комплексном использовании древесных лесных ресурсов. На предприятиях лесопромышленного комплекса Российской Федерации ежегодно образуется порядка 35766,3 тыс. куб. м древесных отходов. Из этих отходов возможно получить биоуголь и модифицировать его смешиванием с микоризой.
Тогда сорбент позволит не только сэкономить деньги предприятия на утилизации отходов лесопользования, но и привлечь дополнительную прибыль от продажи сорбента. Потенциальными потребителями продукции являются компании занимающиеся рекультивацией нефтезегразненных земель.
1. Проведена экспериментальная часть влияние биоугля на нефтезагрязненный почвенный покров в Университете Сиены (Италия). Опубликована статья в журнале из базы данных Scopus (Q1).
2. Оформлена и отправлена в Роспатент заявка на патент "Способ получения сорбента из биоугля и микоризы для очистки почвы от нефтезагрязнений".
Итоговый продукт позволит в короткие сроки эффективно, экологично ликвидировать разливы нефти на нефтезагрязненном почвенном покрове. Также продукт будет произведен по углеродонейтральной технологии и при использовании будет безопасным для окружающей среды.
Предлагаемый в составе сорбента биоуголь является продуктом пиролиза отходов лесопромышленного комплекса. Российская Федерация занимает второе место в мире по запасам древесины и пятое по обьемам ее заготовки. Древесина является возобновляемым ресурсом, однако, в связи с достаточно большими объемами ее заготовки все более остро становится вопрос об эффективном и комплексном использовании древесных лесных ресурсов. На предприятиях лесопромышленного комплекса Российской Федерации ежегодно образуется порядка 35766,3 тыс. куб. м древесных отходов. Из этих отходов возможно получить биоуголь и модифицировать его смешиванием с микоризой.
Тогда сорбент позволит не только сэкономить деньги предприятия на утилизации отходов лесопользования, но и привлечь дополнительную прибыль от продажи сорбента. Потенциальными потребителями продукции являются компании занимающиеся рекультивацией нефтезегразненных земель.
Решаемые проблемы и области применения
Решаемые проблемы :
Благодаря сорбенту компании лесопромышленного комплекса смогут сэкономить большие суммы на утилизации отходов, а также привлечь дополнительную прибыль. Компании, занимающиеся рекультивации нефтезагрязненного почвенного покрова получат эффективный, экологичный и дешевый сорбент отечественного производства.
Актуальность проблемы:
Ежегодно статистика аварий, связанных с разливами нефти и нефтепродуктов, увеличивается, причиной этому является высокая степень изношенности основных и производственных фондов. Рекультивация происходит в несколько этапов, одним из которых является механических этап, в который входит внесение сорбентов в загрязненных почвенный покров.
Потенциальный экономический эффект:
Данный проект является потенциально прибыльным, так как сырьем являются отходы деревообрабатывающего предприятия, основные затраты сосредоточены на стоимости оборудования для модификации сорбента. Данная технология заинтересует предприятия лесопромышленного комплекса, так как позволит не только сэкономить деньги на утилизации отходов, но и привлечет дополнительную прибыль.
Области применения:
Нефть, газ и энергетика
Технология
Описание технологии и ее ценность :
Итоговым продуктом проекта будет являться технология производства экологически безопасного нефтесорбента на основе биоугля и микоризы, предназначенного для рекультивации нефтезагрязненных земель. Проект направлен на интеграцию этого сорбента в экономику, что позволит не только эффективно и экологично устранять разливы нефти, но и рационально использовать отходы лесопромышленного комплекса. Внедрение данной технологии способствует снижению затрат на утилизацию отходов, повышению экономической эффективности лесопромышленных предприятий и предоста
Научная база :
В ходе лабораторных исследований была доказана эффективность биоугля при загрязнении почвы бензином. В лабораторных условиях поместили контейнеры с искусственно загрязненной бензином почвой с разными концентрациями (1%,2%,6% и 10% от массы почвы) и выращивали семена овса, так как они являются сильными биоиндикаторами нефтепродуктов в почве. По прошествии двух недель при обильном добавлении воды определили всхожесть, длины корня и стебля, вес сухой биомассы растений, индекс NDVI, количество хлорофилла в листьях, индекс флюоресценции хлорофилла и антиоксидантную активность. При анализе полученных результатов сделали выводы о том, что биоуголь способен восстанавливать все свойства и качества нарушенного почвенного покрова. Результаты эксперимента опубликованы в статье (Fedeli R. et al. Biochar improves the performance of Avena sativa L. grown in gasoline-polluted soils //Environmental Science and Pollution Research. – 2022. – С. 1-12.).
Конкурентные технологии :
На сегодняшний день на рынке сорбентов для сбора нефти и ликвидации последствий аварийных разливов нефтепродуктов представлено несколько видов насыпных сорбентов. Сгруппировать их можно по их основе – тому материалу, из которого изготавливают сорбент. Это сорбенты:
• на основе угля и продуктов пиролиза древесины («СТРГ», «МИУ-С», «Форест»),
• торфа («Сорбойл», «Нефтесорб», «Ньюсорб»),
• мха («Спилл-сорб», «Лессорб»),
• алюмосиликата («С-Верад», «НЕСА», «Миксойл»),
• карбамида («Унисорб», «Унисорб-Био», «Униполимер-М»).
Основные конкуренты: НПО Биомикрогели (Получен путем комплексной переработки растительного сырья. Не горит, не налипает на птиц, животных, объекты инфраструктуры. Не влияет на химический состав собираемых масел и нефтепродуктов. Позволяет полностью восстановить собранные нефтепродукты. Технологии запатентованы более, чем в 50 странах мира. Гарантийный срок хранения в сухом виде – 24 месяца с даты изготовления.), ООО "СОРБЭКО" (поставляется по всей территории России, в страны Таможенного союза, Европы и Азии. Компания разработала и применяет гибкую дилерскую ценовую политику, которая формируется в зависимости от объемов поставок, сроков и продолжительности сотрудничества. Ежегодно компания и ее партнеры представляют производимую продукцию на ведущих выставках. Это обеспечивает стабильное продвижение продукции, стимулирование сбыта и спроса на продукцию. 180 руб за 1 кг), ООО «Волгодонскэнергоснаб» (Измельченный полипропилен является основным сырьем для производства современных сорбирующих материалов - нетканных полипропиленовых сорбентов).
В рамках действующего законодательства в сфере закупок главным критерием при выборе того или иного сорбента является наиболее низкая стоимость. Поэтому в нашей стране наиболее популярны сорбенты на основе дешевого природного сырья – торф, мох, продукты пиролиза древесины.
Инновационность технологии, конкурентные преимущества :
Разрабатываемый нефтесорбент на основе биоугля и микоризы ориентирован на эффективную и экологически безопасную рекультивацию нефтезагрязненных земель. Продукт сочетает в себе инновационные решения и высокую эффективность, что делает его конкурентоспособным на рынке. Преимущества разработанного нефтесорбента включают:
1. Экологическая безопасность и устойчивость:
Продукт производится из возобновляемых природных ресурсов, таких как древесные отходы и микориза, что делает его экологически безопасным и углеродно нейтральным. Это минимизирует негативное воздействие на окружающую среду и способствует устойчивому развитию.
2. Высокая адсорбционная способность:
Нефтесорбент обладает высокой сорбционной емкостью, до 8,93 кг нефти на 1 кг сорбента, что обеспечивает эффективное удаление нефтяных загрязнений из почвы. Это ставит его в число лидеров по эффективности среди аналогичных продуктов на рынке.
3. Широкий температурный диапазон применения:
Сорбент может использоваться в условиях экстремальных температур, от -60 до +100 градусов Цельсия, что делает его универсальным решением для различных климатических зон и условий эксплуатации.
4. Экономическая выгода:
Использование отходов лесопромышленного комплекса для производства биоугля снижает затраты на утилизацию отходов и позволяет получить дополнительный доход от продажи сорбента. Это делает продукт экономически выгодным для производителей и потребителей.
5. Устойчивость к воздействию внешних факторов:
Сорбент сохраняет свои свойства в течение длительного времени и не требует специальной утилизации после применения на почве. Это упрощает его использование и снижает эксплуатационные расходы.
6. Простота и удобство использования:
Продукт легко применяется на загрязненных территориях и не требует сложного оборудования или специализированных навыков для его использования. Это делает его доступным для широкого круга потребителей, включая небольшие компании и государственные учреждения.
7. Возможность масштабирования и адаптации:
Технология производства сорбента может быть легко масштабирована для удовлетворения растущих потребностей рынка. Продукт также может быть адаптирован для использования в различных условиях и на разных типах почв, что повышает его универсальность и привлекательность.
Эти преимущества обеспечивают высокую конкурентоспособность разрабатываемого нефтесорбента на рынке, делая его привлекательным выбором для компаний, занимающихся рекультивацией нефтезагрязненных земель, а также для лесопромышленных предприятий, нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих компаний, и государственных органов, ответственных за охрану окружающей среды.
Потенциал импортозамещения :
Импортные сорбенты
Текущее состояние
Стадия готовности :
TRL 4. Лабораторный образец
Описание текущего состояния :
На текущий момент разработан прототип нефтесорбента на основе биоугля и микоризы, который прошел первичные лабораторные испытания. Прототип продемонстрировал высокую эффективность в адсорбции нефтепродуктов и восстановлении почвенного покрова. В дальнейшем планируется проведение полевых испытаний на
Интеллектуальная собственность :
| Название документа | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ИЗ БИОУГЛЯ И МИКОРИЗЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОЧВЫ ОТ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕНИЙ |
| Номер | RU 2801148 C1 |
Текущее финансирование :
1000000
Текущее финансирование (Описание) :
Получен 1 млн. руб. от Фонда Содействия Инновациям в рамках грантового конкурса "Студенческий стартап"
План развития :
| 2024 |
| Проведение экспериментальной части на реальном нефтезагрязненном объекте |
Команда проекта
Численность проектной команды :
5
Структура и компетенции команды :
Команда состоит из студентов и аспирантов Уфимского университета науки и технологий. Наставником проекта является кандидат географических наук, доцент кафедры Безопасности производства и промышленной экологии Нафикова Эльвира Валериковна
Бизнес-модель
Потребность в производственном партнёре :
Площадка для проведения исследований, оборудование для пиролиза, партнеры лесопромышленного комплекса
Предложение инвестору / партнеру
Потребность в производственном партнёре :
Площадка для проведения исследований, оборудование для пиролиза, партнеры лесопромышленного комплекса
Необходимые ресурсы для реализации проекта :
Оборудование, площадка, денежные средства.
Дорожная карта развития проекта :
| 2025 | 2026 | 2027 |
| Проверка реализуемости технической гипотезы с помощью итогового MVP сорбента. Проведение полевых испытаний и анкетирование компаний, занимающихся рекультивацией нефтезагрязненных земель (customer development). | Доработка MVP на основе полученной обратной связи, адаптация продукта под специфические нужды отдельных клиентов, первые "ручные" продажи, сбор отзывов и предложений для дальнейшего улучшения. | Доработка минимальной версии продукта на основе полученной обратной связи и начало его массовых продаж среди заинтересованных клиентов, прямые продажи по предприятиям региона. |
Прикреплённые файлы к проекту :
Презентация, Александров Д.В. каф. БПиПЭ.pdf