Превратить пластик в карбид титана: в ТГУ патентуют новую технологию
29 Марта 2021

Молодой ученый Томского государственного университета Яна Дубкова в рамках гранта «УМНИК» заканчивает реализацию собственного проекта «Разработка технологии переработки пластика в высокотехнологичные порошки карбида титана» и готовится патентовать эту технологию. Благодаря предложенному способу синтеза из пластика получаются порошковые соединения углерода и металла, имеющие широкий спектр применения – от тепловых труб до ядерной энергетики.

Ежегодно в РФ образуется до четырех миллиардов тонн отходов. При этом на переработку поступает всего 6%, а остальные 94% складируются на свалках. Растущие обширные свалки являются одним из источников парниковых газов, ведущих к глобальному изменению климата.

Существующие на сегодняшний день в России технологии вторичной переработки пластика являются сложными и узконаправленными процессами. К тому же такая переработка включает разделение пластика по цветам и видам, а также его очистку от примесей и загрязнений с применением большого количества воды, электроэнергии и специальных химикатов.

Яна Дубкова

— Из полученных после такой переработки гранул можно производить только те пластиковые продукты, из которых они были получены, например из ПЭТ-бутылок одного цвета можно получить только такие же бутылки того же цвета. Следовательно, возникает потребность в принципиально новых технологиях, позволяющих перерабатывать пластиковые отходы без разделения и без потребности в очистке от загрязнений, а также адаптацию этой технологии под требования современной промышленности, — объяснила сотрудник лаборатории нанотехнологий металлургии ТГУ Яна Дубкова.

Научный проект, реализуемый Яной в рамках «УМНИКа», заключается в переработке смеси различных видов пластика без разделения его по цветам и очистки от примесей. Основная задача при этом — не просто переработка, а использование этого процесса для получения высокотехнологичных соединений, широко применяемых в различных отраслях промышленности, в том числе и в порошковой металлургии.

Карбид титана

— Порошковая металлургия занимается производством порошков металлов и изделий из них. В ней широкое применение находят и карбиды металлов – особый класс соединений. Они тугоплавкие, обладают высокой твердостью и жаропрочностью, а также устойчивы к воздействию химических сред. В промышленности эти соединения получают в промышленных печах путем реакции металлов с углеродом. Моя же технология обеспечивает получение карбидов металлов путем синтеза из пластиковых материалов различных марок, — рассказала Яна Дубкова.

Полученный карбид титана

За время выполнения проекта в лаборатории нанотехнологий металлургии ТГУ была проделана обширная экспериментальная работа. Команда проекта научилась получать порошки карбида титана по новой технологии, не применяя сложные и ресурсоемкие технологические этапы. При этом пластик служит многофункциональной полимерной матрицей, упрощающей процесс получения карбида титана и позволяющей добиться высокого качества получаемого порошка. Его в дальнейшем можно применять для создания пористых фильтров, конструкционных материалов, тепловых труб и тепловыделяющих элементов ядерной энергетики. Сейчас Яна Дубкова готовит эту технологию к патентации, закончить заявку планируется уже в апреле.

Федеральную программу поддержки талантливой молодежи «УМНИК» финансирует Фонд содействия малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд содействия инноваций). Она направлена на поддержку коммерчески ориентированных работ студентов и молодых ученых. Студент, прошедший конкурсный отбор и получивший 500 тыс. рублей на реализацию проекта, расходует их в течение 2 лет. Программа дает возможность молодому ученому разобраться в себе и понять, что ему ближе – наука или бизнес, приобрести навыки по продвижению результатов своей интеллектуальной деятельности от генерации идей до выпуска и продажи конечного продукта.