Опубликовано: 27-12-2022
Ученые из Института цитологии и генетики СО РАН предлагают заменить сырье: делать целлюлозу не из деревьев, а из дальневосточного тростника. В перспективе он может спасти от масштабных вырубок сибирскую тайгу, сообщает РГ.
— Первоначально перед нами была поставлена задача решить «оборонную» проблему, — рассказывает замдиректора института Сергей Пельтек. — Как известно, из высококачественной целлюлозы получают порох. Но после распада СССР использовавшийся для этого хлопок стал импортным продуктом. Чем его заменить?
Мы стали перебирать свою коллекцию и обратили внимание на тростник под названием мискантус. Этот злак использовался для укрепления берегов озера Чаны в Новосибирской области, у него мощная корневая система, и он может расти на слабо засоренных почвах. Мискантус неприхотлив, быстро растет и образует большую биомассу с высоким содержанием целлюлозы.
Но дикий тростник имел и свои недостатки, особенно для суровых условий Сибири. Да и корневая система оставляла желать лучшего. Ученые решили проблемы. Во-первых, с помощью методов генной инженерии вывели новый морозоустойчивый сорт тростника — «Мискантус Сорановский». Во-вторых, изменили его корневую систему. «У дикорастущего предка толстые кочки мешают технике, которая обрабатывает плантации, — поясняет Сергей Пельтек. — Наши растения имеют очень длинные корневища и после посадки формируют ровную плантацию, удобную для применения техники».
Поскольку растение многолетнее, урожай можно собирать четверть века, получая 5-7 тонн целлюлозы с гектара, а стоимость одной тонны на мировом рынке — порядка 800 долларов. Но мало вырастить «инновационный» тростник, из него надо получить высококачественную целлюлозу. Новая технология создана учеными Института проблем химико-энергетических технологий из наукограда Бийск.
Надо отметить, что у этого защитника леса своя сфера применения. Дело в том, что возить тростник на большие расстояния невыгодно. По расчетам экономистов, оптимальное расстояние от поля до завода — 50-100 километров. Поэтому это должно быть компактное хозяйство площадью около 10 тысяч гектаров, в центре которого размещается фабрика по выпуску целлюлозы. По оценкам экспертов, расходы окупятся через 7 лет. В принципе сотни таких хозяйств можно размещать вдоль Транссиба, где масса пустующих земель.
Параллельно в институте разрабатывают научные основы технологии по получению целлюлозы из биомассы на основе ферментных процессов. Это позволит вообще избавиться от токсичных отходов, а также снизить затраты энергии и расход воды. Впрочем, ученые смотрят дальше и исследуют возможность перерабатывать сырье с помощью микроорганизмов в ценные химические продукты: молочную кислоту, бутанол пропандиол и даже глюкозу. «Если научиться трансформировать целлюлозу сразу в глюкозу, это полностью изменит индустрию питания, да и много чего другого», — считает Сергей Пельтек.