Кипящие на огне кастрюли, баночки с загадочными порошками и превращение одного вещества в другое — это не описание комнаты колдуньи, а всего лишь химическая лаборатория каталитических превращений возобновляемых ресурсов в Институте химии СО РАН в Красноярске. Здесь каждое «заклинание» имеет формулу, а каждое превращение подчиняется строгим законам природы.

Более того, составы, которые здесь получают химики, служат исключительно на благо: из древесных отходов — опилок и коры — специалисты извлекают вещества, которые могут быть компонентами для лекарств, экологичным утеплителем и применяться в качестве топливных присадок.

     

Загадка кипящей кастрюли

Первое, что бросается в глаза в лаборатории, — это кипящая на плите кастрюля и расходящиеся от неё многочисленные стеклянные трубочки. Здесь из сырья извлекают необходимые для работы вещества. Благодаря высокой температуре растительную биомассу разделяют на компоненты: что-то выпадет в осадок, что-то становится газом и потом конденсируется.

А что можно извлечь из коры? В первую очередь, это смолистые вещества, один из ценных компонентов которых — бета-ситостерин, природный аналог холестерина. В организме он замещает в процессах метаболизма тот самый «плохой» холестерин, и потому очень востребован как компонент лекарств.

 — Обычно это считается гормональной добавкой, но на самом деле может использоваться в БАДах, в пищевой промышленности, — рассказывает младший научный сотрудник лаборатории Владислав Ионин.
 

Что общего у чая и экологичной монтажной пены?

 

Следующий этап «разложения» коры на составляющие позволяет получить дубильные вещества, они же — танины. Многие знают, что они содержатся в чае и придают ему тот самый терпкий вкус. Однако в лаборатории они служат сырьём для получения твёрдых пен — почти таких же, какие используются для установки окон. В лаборатории есть образцы такой пены — это чёрная «шайба», на ощупь похожая на пластмассу.

 — Твёрдые пены используются для изоляционных материалов, ближайший аналог которых — пенополиуретан. Это тот самый материал, которым у нас запенены окна. Их проблема в том, что они получаются на основе смеси многоатомных спиртов и полиизоционатов, которые считаются токсичными. Кроме того, они характеризуются низкой огнеупорностью, — поясняет Владислав Ионин. — Пены же на основе танинов и фурфурилового спирта более стойкие к воздействию прямого потока пламени. Также они устойчивы к воздействию агрессивных сред, влаги и достаточно прочные.

Проектом, кстати, заинтересовался один из красноярских предпринимателей. С помощью инновационной технологии он надеется составить конкуренцию производителям, которые работают по немецкой технологии.

Та масса, что осталась после экспериментов химиков - теперь это твёрдый остаток растительного сырья, вновь идёт в дело. На этот раз из неё выделяют пектины. Они, вопреки распространённому мнению, содержатся не только в яблоках, и применять их можно не только для приготовления желе и джемов.

 — Пектиновые вещества дают возможность создавать плёночки и мембраны. Они очень хорошо стабилизируют растворы, делают их гелеообразными. А ещё они тоже обладают высокой антиоксидантной активностью, потому часто входят в состав лекарств как побочный компонент, — говорит Владислав Ионин.

 

Нефть из древесных опилок

Остатки всех экспериментов становятся сырьём, а не отходами. Материал, из которого уже и так извлекли много всего ценного, отправляется на каталитическо-восстановительное фракционирование, и там начинается новый цикл химических превращений.

Здесь химики получают «лигниновую нефть». На самом деле, на чёрное золото это мало похоже, но зато получившийся раствор можно добавлять в качестве топливной присадки к бензину, чтобы она придавала ему необходимые свойства.

 — Ещё «лигниновую нефть» можно использовать как источник для получения принципиально новых веществ с заданными свойствами. Нам, как химикам, всегда интересно получить вещество, чтобы потом использовать его для синтеза чего-то другого, — улыбается Владислав Ионин.

Итак, магия существует. Просто она давно сменила мантию и остроконечную шляпу на белый халат и защитные очки, а интуитивные озарения — на понимание законов этого мира. Чудеса стали научными, и их творят в том числе в Институте химии СО РАН — на благо планеты и человечества.

Все фото: Юлия Григорьева