Шелуха теперь не мусор, а сырье

Революционный материал

Нынешней осенью в Алматы откроется производство по выпуску кремнеуглеродного нанокомпозита – уникального материала, получаемого из… рисовой шелухи. Об этом собственному коррес­понденту «Казахстанской правды» рассказал руководитель проекта – главный научный сотрудник РГП «Национальный центр по комплексной переработке минерального сырья РК», профессор металлургии Юрий Сухарников.

По словам ученого, ежегодно в мире образуется свыше 150 млн тонн рисовой шелухи, в том числе до 90 тыс. тонн – в Казахстане. Львиная доля этих производственных отходов вывозится в отвалы, выбрасывается на поля. В итоге происходит засорение окружающей среды.

– Между тем рисовая шелуха содержит до 15 процентов кремнезема, или диоксида кремния. Она не гниет, очень медленно разлагается, – поясняет доктор технических наук. – Мы разработали проект промышленного получения из этого сырья кремнеуглерода. К концу года планируем выпустить первую товарную партию продукции, имеющей большой спрос во всем мире. В частнос­ти, данный материал можно использовать в птицеводстве и при выпуске резинотехнических изделий.

При центре комплексной переработки минерального сырья функционирует лаборатория кремнеуглеродных композитов. Мы совершили экскурсию по производственной базе, где нашими гидами стали начальник производства по получению кремнеуглерода, кандидат технических наук Санжар Джусупов, ведущий конструктор Рахматулла Ташимбетов, ведущий инженер Сергей Ермишин и главный энергетик Санжар Дюскалиев.

Именно эта группа специалистов во главе с Юрием Сухарниковым сконструи­ровала оригинальное экс­клюзивное оборудование – печь пиролиза с элект­рическим нагревателем. В ней рисовую шелуху нагревают до +400–500 градусов, полученную массу охлаждают на другом агрегате до температуры +100 градусов. На выходе получают кремнеуглеродный нанокомпозит.

Данную продукцию эксперты называют революционным материалом, имеющим целый ряд полезных свойств. Первые партии, полученные на опытной установке в 2012 году, успешно прошли испытания на птицефабриках, в птицеводческих хозяйствах, а также на заводе резинотехнических изделий в Таразе.

Как показали исследования, применение кремнеуглерода как кормовой добавки положительно влияет на продуктивность в птицеводстве. Так, введение всего 2% этого материала в корм птицы значительно повышает сохранность поголовья и снижает бой яиц. Такое заключение дал КазНИИ животноводства и кормопроизводства.

Этот же продукт в качестве наполнителя повышает прочность автомобильных шин, снижает их себестоимость. Кроме того, кремнеуглеродный нанокомпозит широко известен как хороший сорбент, а также источник для получения кремния и ферросплавов.

– Промышленное производство планируем запустить в сентябре, – сообщил Юрий Иванович. – Мощность переработки сырья составит до четырех тысяч тонн рисовой шелухи в год, из которой ежегодно будем получать до полутора тысячи тонн кремнеуглерода. По нашим данным, отечественной отрасли птицеводства требуется примерно 20 тысяч тонн в год кормовой добавки. На первых порах мы сможем обеспечивать лишь пять процентов от этой потребности.

Продукт высокой чистоты

Основной объем рисовой шелухи планируется поставлять на производственную базу из Кызылординской области, где расположены крупнейшие рисоводческие предприятия рес­публики. Еще около 5 тыс. тонн сырья ежегодно образуется в Балхашском районе Алматинской области. Из Баканаса уже доставлено 300 тонн рисовых отходов. Закуп и транспортировка одной тонны обходятся ученым в 35 тыс. тенге.

– Рисоводы хоть и выбрасывают в степь шелуху, а тут, как узнали, что она нужна кому-то, сразу начали торговаться, набивать цену, – смеется Юрий Иванович. – Читал, что в Америке тоже есть проблема с утилизацией рисовой шелухи. Так там, оказывается, доплачивают по пять долларов за тонну тем, кто забирает ее с рисоперерабатывающих заводов.

Санжар Джусупов показал нам полностью автоматизированный технологический процесс. Первую тонну кремнеуглерода, полученную после запуска производства, ученые решили бесплатно выделить крупным птицефабрикам республики для проведения новых испытаний, чтобы еще раз убедить птицеводов в пользе данной продукции.

– Кремнеуглерод добавляли уже в рацион кур, гусей, уток, проверяли на токсичность, – рассказывает Санжар Арунович. – Никаких вредных веществ не нашли, ведь основа данного продукта – растительное сырье. Как-то крупные университеты США дали заключение, что мясо бройлеров и кур вредно, поскольку птиц пичкают химикатами для прибавления веса, снижения себестои­мости. Так вот, изюминка и оригинальность кремнеуглерода в том, что он является сорбентом, выводящим вредные вещества из мяса птиц. А это уже вопрос здоровья народа.

В течение последних трех лет Фонд науки РК выделил на осуществление данного проекта безвозвратный государственный грант – 350 млн тенге. Софинансирование на сумму 60 млн тенге взял на себя Центр комп­лексной переработки минерального сырья, представители которого уверены в успехе ноу-хау и получении прибыли. По их расчетам, срок окупаемости проекта – три года, рентабельность – около 100%. Один только завод резинотехничес­ких изделий из Тараза выразил готовность ежегодно закупать до 1 500 тонн кремнеуглерода.

В общем, в дальнейших планах ученых – расширение производства, изготовление пиролизных печей, агрегатов и другого оборудования для увеличения объемов выпускаемой продукции. Технология готова к коммерциализации, интерес к ее покупке проявляют не только у нас в стране, но и за рубежом.

– Однажды около тонны кремнеуглерода, полученного на опытной установке, я отправил в Карагандинский химико-металлургический институт, – вспомнил Санжар Джусупов. – Там из него получили кремний высокой чистоты, пригодный для использования в солнечных батареях.

Авторы идеи намерены также наладить выпуск из рисовой шелухи органического продукта, опытные партии которого уже были испытаны учеными КазНАУ­ на пшенице, ржи, рисе, кукурузе, других сельскохозяйственных культурах. По результатам исследований органика показала себя как превосходный стимулятор роста растений. Для запуска промышленного производства необходимо выделение государственного гранта.