Российское образование мирового класса!

Цель Проекта 5-100 – максимизация конкурентной позиции группы ведущих российских университетов на глобальном рынке образовательных услуг и исследовательских программ.

НОВОСТИ


Университеты Проекта 5-100 проводят исследования в области экологии для улучшения окружающей среды

30 ноября 2020 года

Научные сотрудники нескольких университетов Проекта 5-100 в течение последних месяцев представили несколько разработок, которые направлены на поддержание чистоты природы: почвы, воды, а также воздуха.

Разработка ученых ТПУ будет интересна аграриям: в ноябре специалисты синтезировали «умные» удобрения. Смесь состоит из отходов горнодобывающей промышленности, рассказывают в Томском политехе. Удобрение на основе двух глинистых минералов, смектита и глауконита с мочевиной – распространенным питательным компонентом удобрений, – призвана стать почти в три раза дешевле аналоговых удобрений.

Все дело в уникальном составе нового вещества. Как правило, добавки состоят из азотосодержащей части и сдерживающих высвобождение азота стабилизаторов, которыми обычно выступают полимеры. Ученые ТПУ предложили использовать для той же цели филлосиликаты – глинистые минералы со слоистой структурой, которые дешевле полимеров в среднем в 1,5-3 раза.

Новое удобрение намного прогрессивнее традиционных азотных добавок, которые, по словам специалистов в агросфере, приводят к избытку азотных соединений, что крайне пагубно сказывается на плодородности земли и воды, а соответственно будущей урожайности.

Механизм действия «умного» удобрения позволяет аграриям контролировать уровень азота в почве, а значит, помогает ей высвобождать избыточные частицы вещества.

«Мы определили интервалы активации, на которых происходит вхождение азотных соединений в структуру филлосиликатов, а также описали последующие изменения остаточного азота, формирующего пленки на минеральных частицах. В результате мы получили продукт с двумя видами азота, каждый из которых будет иметь свою скорость высвобождения в почве», – объяснил доцент отделения геологии ТПУ Максим Рудмин.

Не обошли ученые Томского политеха и проблему загрязнения воздуха. В сентябре сотрудники ТПУ презентовали ускоритель, который поможет очистить выбросы ТЭЦ. Сейчас он проходит ряд тестов в Сианьском аэрокосмическом институте двигательных установок, крупнейшем технологическом вузе Китая.Технология, предложенная политехниками, может быть использована для очистки дымовых газов, в первую очередь выбросов ТЭЦ, от вредных примесей.Для фильтрации воздуха ученые использовали технологию импульсивного электронного пучка. Она будет выявлять загрязнение и удалять из смеси газов оксиды азота и оксид серы.

Сотрудники научно-исследовательской лаборатории «Бионанотехнологии» Казанского федерального университета исследовали способ изменения микрофлоры кишечника животных, чтобы использовать их для очищения почвы и водоемов от нефтепродуктов.

«Мы усовершенствовали один из существующих методов биоремедиации почв, – рассказывает один из его разработчиков, доктор биологических наук, главный научный сотрудник НИЛ «Бионанотехнологии» КФУ Равиль Фахруллин. – Поставленный в лабораторных условиях эксперимент оказался удачным, и нам удалось разработать оригинальную систему доставки в почву бактерий, разлагающих нефть. Результаты исследований были опубликованы в международном журнале Science of the Total Environment».

Ученые КФУ накормили червей вида Caenorhabditis elegans специальными бактериями, которые способны разлагать нефтепродукты. Так, животные выработали особую микрофлору кишечника, которая в последствии станет трансфером для бактерий в загрязненную среду, где они смогут полакомиться разлитой нефтью.

По словам Фахруллина, в кишечнике червей нефть «распадается» на мельчайшие капли диаметром 5-6 микрометров, которые бактерии быстро уничтожают.

Интересна и разработка исследователей НИТУ «МИСиС». Специалисты нашли способ ускорить разложение закиси азота – побочного продукта химической и агропромышленности – очень вредного для озонового слоя газа. Повысить эффективность процесса удалось благодаря новой методике синтеза катализатора разложения. Это позволит быстрее разделять закись азота на безопасные компоненты.

Закись азота, N2O, известная многим как веселящий, или усыпляющий, газ, – на самом деле крайне вредное соединение. Оно не наносит прямого ущерба человеку, но агрессивно воздействует на озоновый слой Земли.Катализатор N2O ученые получили в микроволновых условиях: он полностью разлагает закись азота уже при 700 °C.Менее прогрессивные методики очистки, полученные при термическом нагреве, требуют значительно большей температуры: при 700 ºC разлагается чуть больше половины веселящего газа. То есть катализатор, полученный новым методом, работает быстрее и эффективнее своего предшественника.

Таким образом, ученые ускорили в 16 раз процесс разложения газа. Результаты исследования, как считают разработчики, могут найти потенциальное применение в химической промышленности, при переработке побочных отходящих газов с производств адипиновой и азотной кислот.

Этой осенью трудились в области экологии и сотрудники ННГУ: они уже получили патент на изобретение катализатора органических красителей. Порошок позволит очищать воду от вредных примесей, которые образуются на предприятиях текстильной, пищевой промышленности, а также при производстве красок.

Основной процесс, который используется при нейтрализации вредных соединений, – окисление. После реакции вещества распадаются на воду и углекислый газ, который не опасен для окружающей среды, резюмируют специалисты.