Гречишная шелуха очистит питьевую воду: разработка российских ученых
Ученые Института химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения РАН синтезировали биологический сорбент из переработанной шелухи семян гречихи посевной (Fagopyrum esculentum). В быту это псевдозлаковое растение, крупу и каши из него часто называют гречкой или гречей, однако в роду гречишных есть истинная гречка, Paspalum, тропический и субтропический злак, встречающийся дикоросом на юге России.
Шелуха гречихи — один из распространенных отходов сельскохозяйственных производств, до сих пор не находивший достойного применения и утилизируемый. Ученые рассчитывают применять биосорбент при очистке бытовых и промышленных стоков, а также естественных водоемов от ионов и производных тяжелых металлов. Гречишный порошок можно будет добавлять в картриджи бытовых фильтров питьевой воды.
Гречишная шелуха богата меланином — биополимером, способным сорбировать ионы металлов. Старший научный сотрудник ИХХТМ СО РАН кандидат химических наук Татьяна Скрипкина отметила, что ученые провели модификацию шелухи, значительно повысив её сорбционную способность, но оставив субстрат химически и физически стабильным. Полученный продукт можно загружать в водомобильные очистительные системы, небольшие проточные водоемы и обширные акватории, подвергшиеся загрязнению.
Шелуха гречихи доводится до нужной кондиции механохимическим способом в специальном измельчителе. Во время перемалывания в субстанцию вносят подобранные учеными окислители. Задача химиков — сделать доступным меланин, спрятанный глубоко в клетках шелухи, и заставить его вытягивать из воды загрязняющие соединения.
Первоначально технология проверялась на маломощных лабораторных измельчителях, но сейчас процесс переносят на промышленные мельницы, способные перерабатывать тонны гречишной шелухи в час. Сырье обходится, очень дешево, и технология тоже должна быть доступной.
Необходимый для получения сорбента объем окислителя не превышает 5% общей массы рабочей смеси. Ученые провели детальные расчеты энергозатрат, логистических и других расходов. Если себестоимость активированного угля составляет примерно 500 рублей за тонну, то продукт из шелухи гречихи должен обходиться вдвое дешевле.
В домашних фильтрах очистки питьевой воды сейчас применяется ионообменная смола. Ее стоимость достаточно высокая, к тому же смола востребована для других применений. Сорбент из гречишной шелухи гречихи мог бы ее заменить. Есть данные, указывающие на антибактериальные свойства меланина, но это требует отдельных исследований.
