Заведующий кафедрой технологии целлюлозы и композиционных материалов ВШТЭ, доктор технических наук, профессор Эдуард Львович Аким принял участие в интервью UpackUnion.
Его работы в области технологии целлюлозы и бумаги, экологических, экономических и социальных аспектов устойчивого развития российского лесного сектора широко известны во всем мире. Результаты научных исследований легли в основу свыше 500 научных работ, в том числе более 30 книг и 200 изобретений.
Профессор рассказал о научно-образовательных проектах, новых технологиях, а также поделился экспертным мнением о развитии российского лесопромышленного комплекса и целлюлозно-бумажной промышленности.
UpackUnion: Эдуард Львович, расскажите о направлениях деятельности, на которых сейчас сосредоточена кафедра технологий целлюлозы и композиционных материалов (ВШТЭ СПбГУПТД)? Какие научно-образовательные проекты планируются к реализации?
– В настоящий момент научный коллектив кафедры технологий целлюлозы и композиционных материалов (ВШТЭ СПбГУПТД) сосредоточен сразу на нескольких направлениях: био-рефайнинг лиственницы в рамках проекта «Лиственница», био-рефайнинг осины на Светогорском ЦБК, включая создание новых видов офисной бумаги – «Эко» и «Эко2», а также инновационных технологий твердого биотоплива третьего поколения.
Кроме этого, в рамках программы «Приоритет 2030» реализуется проект «Развитие производства биоразлагаемой упаковки на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности». С одной стороны, это продолжение работ по био-рефайнингу лиственницы и осины, а с другой – этап на пути к углеродной нейтральности российского ЛПК.
UpackUnion: В сентябре Вы принимали традиционное участие в научно-технической конференции имени профессора В.И. Комарова в САФУ. Как меняется мероприятие?
– Конференции имени Валерия Ивановича Комарова играют очень большую роль в научном сообществе. Особенно после ухода из России Конференции Адама Смита. За прошедшие 15 лет тематика мероприятия расширилась: от вопросов, связанных со свойствами бумаги и картона, к широкому кругу проблем целлюлозно-бумажной промышленности.
UpackUnion: На конференции этого года была представлена одна из Ваших работ – проект «Лиственница», реализованный совместно с «Илим». В чем уникальность такой древесной породы как лиственница?
– Уникальность лиственницы заключается в том, что она имеет высокую плотность (до 500 кг/м3) и содержит значительное количество гемицеллюлозы – арабиногалактана (до 30%). Это затрудняет технологический процесс и ограничивает введение лиственницы в варочный котел до 10-15% от общей смеси пород. Группа «Илим» занималась вопросом освоения лиственницы в промышленных целях на протяжении 25 лет. Совместный проект Группы «Илим» и нашего университета «Лиственница» позволил создать промышленную технологию получения качественной целлюлозы из лиственницы и ее смесей с другими породами.
В ходе выполнения проекта впервые в мире было установлено, что арабиногалактан содержится в лиственнице не в чистом виде, а в виде его комплекса с водой. Также комплекс «АГ-вода» является эвтектическим низкотемпературным пластификатором древесины. Он может быть удален из древесины в полимерной форме. Это дало возможность разработать новые технологии, которые стали настоящим прорывом в отрасли. Созданные в рамках нашего сотрудничества с Группой «Илим» способы получения целлюлозы не имеют мировых аналогов и защищены 19 патентами. Результаты проекта получили высокую оценку не только в России, но и в международных организациях.
UpackUnion: Эдуард Львович, Вы эксперт в области рынка производства биотоплива в России. По Вашему мнению, как будет развиваться направление альтернативного биотоплива?
– Россия в 2021 году экспортировала 2,3 млн тонн пеллет и брикетов при очень слабом развитии внутреннего рынка. И сегодня производители этой продукции расплачиваются за свои ошибки.
Одно из решений этой проблемы –сжигание пеллет и угля на современных угольных электростанциях целлюлозно-бумажных комбинатов. Но для такого решения нужны соответствующие решения и на уровне Минэнерго РФ, и на уровне Правительства РФ.
Так, ВШТЭ СПбГУПТД совместно с Лесной технологической компанией, Высшей школой экономики, Федеральным исследовательским центром химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН разработали и внедрили новую технологию переработки опилок лиственницы и производства целлюлозных композитов для энергетических целей – древесных брикетов плотностью до 1300-1320 кг/м3. Брикеты обладают высокой плотностью и могут подвергаться процессам торрефикации и карбонизации с образованием высококалорийных гидрофобных продуктов: торрефицированных брикетов и карбонизированных брикетов.
Специфика разработанной технологии и возникающие изменения в структуре полимеров позволяют использовать ее не только для переработки опилок, но и для утилизации пластиковых отходов и гидролизного лигнина со свалок. Древесные брикеты высокой плотности, торрефицированные и карбонизированные брикеты и пеллеты фактически являются биотопливом третьего поколения.
UpackUnion: Вы являетесь одним из авторов технологии создания новой биоразлагаемой упаковки, содержащей арабиногалактан. Какие дополнительные свойства придает эта добавка упаковочной продукции?
– Совместно с Институтом химической физики имени Н. Н. Семёнова РАН доказано, что введение арабиногалактана в широкий круг синтетических полимеров придает им биоразлагаемость. Более того, появляется возможность регулирования скорости биоразложения таких полимеров как, например, полилактиды.
Арабиногалактан меняет природу поверхности синтетических полимеров, придает им гидрофильность и открывает возможность биологическому воздействию.
UpackUnion: Тема утилизации промышленных отходов крайне актуальна, но не всегда есть возможность утилизировать тот или иной продукт переработки. Какие технологии могут применяться для эффективной переработки отходов на предприятиях?
– Для этого требуется системный анализ формирования отходов, возможных вариантов их повторной переработки и утилизации.
Хочу подчеркнуть, что существуют лишь два варианта заключительной стадии жизненного цикла любых товаров, изделий и отходов: свалка или квалифицированное сжигание. Поэтому создание второго и третьего поколения твердого био-топлива и методов их квалифицированного сжигания позволяет решить многие из этих задач.
UpackUnion: Эдуард Львович, какие проблемы в российской ЦБП до сих пор остаются незакрытыми и актуальными?
– Отличием целлюлозно-бумажной промышленности России от ряда других отраслей является то, что она жила и живет в том же поколении технологий и науки, что и ЦБП ведущих стран мира: Китая, США, Японии, Скандинавии, и Западной Европы.
Основной проблемой является практическое отсутствие машиностроительной базы. В условиях глобализации в мире остались считанные компании, обеспечивающие ЦБП оборудованием (Valmet, Andritz, Voith). Поэтому обеспечение действующих ЦБК запчастями, одеждой машин остается важнейшей проблемой.