Очистить воздух: карбоновые полигоны, вихревые аппараты и другие изобретения российских ученых

В 2023 году только в 10 странах и 9% городов мира качество воздуха соответствовало рекомендациям Всемирной организации здравоохранения  по вредному загрязнению мелкими частицами PM2.5 – это атмосферные загрязнители с диаметром частиц до 2,5 мкм. По данным ВОЗ, загрязнение воздуха является причиной преждевременной смерти ежегодно более 4 млн человек во всем мире. Сложнее всего с воздухом в Бангладеше, Индии и Таджикистане – там в 2023 году людям приходилось носить маски из-за сильного смога. Россия входит в группу стран со средним уровнем загрязнения — содержание PM2.5 у нас превышает норму в 2 раза.

Ученые из разных стран пытаются найти решение проблемы. Помимо технологии использования мха в биоустановке по очистке воздуха, про которую мы уже рассказывали, разрабатываются и другие технологии: читайте о них в сегодняшнем дайджесте технологий сохранения энергии.

Запорное устройство предотвратит выхлопы

Ученые из Южно-Уральского государственного университета представили пневматическое запорное устройство вихревого типа, которое предотвращает выхлопы ядовитых газов при загрузке сырья на металлургических предприятиях. Аппарат с неподвижными лопастями, расположенными под углом, помещается в конструкцию промышленной печи вокруг канала загрузки сыпучих материалов. Когда сыпучий материал поступает в полость реактора, зона канала загрузки заперта данным устройством.

По словам изобретателей, разработка может в 50 раз снизить количество металлургических выхлопов в атмосферу и сделать условия труда персонала более безопасными. В выхлопах присутствуют оксиды азота, серы и углерода, в том числе и угарный газ.

воздух 1.png 

Углекислый газ пригодится для стройматериалов

Ученые из Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского создали долговечные строительные материалы на основе отходов металлургических предприятий, главным компонентом которых является углекислый газ. В рамках проекта специалисты исследовали 12 проб шлаков, взятых с 5 предприятий Центрального и Северо-Западного федеральных округов России.

В результате работы ученые получили тротуарную плитку, в которой нет специально произведенного сырья, включая цемент или вяжущие материалы. Плитка на 100% состоит из отходов: шлаков и углекислого газа, а ее прочность достигает 1000 кг/см². Разработан также кирпич, который по свойствам схож с наиболее прочным кирпичом из всех известных, клинкерным. По словам экспертов, гарантированная морозостойкость новых материалов составляет 200 циклов замораживания и оттаивания.

воздух 2.jpg 

Анализатор выявит источники загрязнений

Специалисты из того же Южно-Уральского государственного университета разработали прибор, который позволяет улавливать низкие концентрации формальдегида и тропосферного озона в атмосфере. Эти соединения образовываются из-за взаимодействия органических веществ, выделяемых растениями, и выбросов автомобилей.

Прибор закачивает насосом пробы воздуха, в которых может содержаться формальдегид. Затем проводится реакция Ганча – многокомпонентная органическая реакция между формальдегидом и донором азота, таким как ацетат аммония или аммиак. В результате из формальдегида получается люминесцирующее вещество, его и умеет определять прибор: продукт реакции стекает через проточную кювету, подсвеченную светодиодом, раствор испускает свет определенной длины волны, по интенсивности которой и можно определить концентрацию формальдегида.

В результате можно будет идентифицировать источники формальдегида в любом городе и дать рекомендации, как улучшить качество воздуха.

воздух 3.jpg 

Полигоны помогут изучить углеродный баланс

Ученые из Чеченского государственного университета создают карбоновые полигоны, чтобы измерить количество парниковых газов в атмосфере разных природных зон. На полигонах специалисты изучают углеродный баланс в атмосфере и выращивают новые культуры, которые смогут активно поглощать углекислый газ.

Главным таким карбоновым полигоном является метеостанция, расположенная в горах на высоте почти 1800 м на южном склоне Макажойской котловины. Ученые на метеостанции изучают травяной покров и стараются сохранить растительность, которая страдает из-за скота, который выедает траву. Ведь почва поглощает углерод только когда покрыта травой. Соответственно, восстановление растительности в регионах напрямую связано с очищением воздуха от углекислого газа.

воздух 4.jpg

5 лет назад в рамках нацпроекта «Экология» в России запустили федеральный проект «Чистый воздух», главной целью которого является поэтапное снижение выбросов опасных загрязняющих веществ в атмосферу. С сентября 2023 к нему подключили 29 российских городов, где необходимо снизить выбросы в 2 раза к 2030 году.

Крупный и средний бизнес в России самостоятельно развивает экологические инициативы. Так, производитель сэндвич-панелей «ПрофХолод» в подмосковном Щелково по собственной инициативе установил на свои производственные здания солнечные панели и за 8 лет работы возобновляемых источников энергии предотвратил выброс в атмосферу более 565 тонн СО2. «Норникель» запустил Серную программу, которая предусматривает радикальное снижение выбросов диоксида серы на его предприятиях. «Северсталь» в 2024 году значительно увеличивает инвестиции в экологию – на 50% в целом по компании. НЛМК разработал систему анализа видимых эмиссий с использованием алгоритмов машинного зрения, чтобы выявлять нетиповые выбросы в атмосферу.

Однако целом реализация проекта «Чистый воздух» пока отстает от плановых показателей. Смогут ли ученые создать настолько эффективную и масштабируемую технологию, чтобы жители крупных индустриальных центров наконец смогли вдохнуть спокойно?

Подпишитесь на публикации нашего блога

И вы точно будете в курсе самых современных технологий и трендов

Еще публикации

Дайджест технологий сохранения энергии №252
06.05.2024
Жилые дома и коттеджи из сэндвич-панелей с утеплителем из пенополиизоцианурата
26.04.2024
Дайджест технологий сохранения энергии №251
22.04.2024

Смотрите наши
проекты

gototop