Институту химии ДВО РАН – 40 лет!

Уникальная гидротермальная технология утилизации радиоактивных отходов, разработанная учёными Института химии ДВО РАН, послужила основой для строительства на Ново-Воронежской атомной электростанции первой установки по утилизации отходов АЭС. О принятии решения по её сооружения, как рассказал «ДК» директор Института химии Дальневосточного отделения РАН академик Валентин Иванович Сергиенко, в коллективе института воспринята с удовлетворением.

«В ходе эксплуатации атомных станций (равно как и любых других ядерных энергетических установок) образуются в значительных количествах жидкие радиоактивные отходы, в которых содержатся низкие концентрации радиоактивных элементов. Когда их немного, они не представляют угрозы, но когда их тысячи кубометров, то они – большая угроза для всего живого. Для того чтобы снизить объёмы отходов, их традиционно выпаривают и получают желеобразные растворы с содержанием солей 300-600 граммов на литр. И такие отходы с соблюдением особых мер предосторожности хранят. Мы же научились их перерабатывать, – рассказывает Валентин Иванович. – Сотрудники института выполнили обширный цикл фундаментальных научных исследований, обосновали принципы построения новой технологической схемы, в лабораторных условиях и непосредственно на АЭС отработали технологические и инженерные решения. Базируясь на нашем техническом задании, специалисты проектного института корпорации «Росатом» в Волгодонске спроектировали и начали изготовление головного образца промышленной установки, которая, я надеюсь, в скором времени будет запущена на Ново-Воронежкой АЭС. Если всё пройдёт благополучно, то через год-другой можно будет запускать стандартное серийное оборудование. И этот метод не имеет конкурентов в мире – подобных технологий и аналогов нет.

Коллектив лаборатории сорбционных процессов института химии ДВО РАН

Сотрудники лаборатории сорбционных процессов института, которой сегодня руководит доктор химических наук Светлана Юрьевна Братская, научились в ходе переработки уменьшать объём получаемых отходов в сотни, тысячу раз. Внедрение новинки позволяет делать процесс утилизации отходов более экологичным, безопасным, менее энергоёмким и, что немаловажно, экономить средства. По данным специалистов, сегодня хранение тонны радиоактивных отходов с соблюдением всех требований безопасности стоит до 6 тысяч долларов в год.

Вообще за последние два десятилетия учёные Института химии добились немало ценных и, можно сказать, пионерных результатов в области утилизации радиоактивных отходов. Одним из первых достижений в этом плане стала технология переработки отходов транспортных энергетических установок, образующихся при эксплуатации, ремонте и утилизации атомных подводных лодок (АПЛ). Успешно действует в Приморском крае предприятие «ДальРАО», использующее созданные в институте новые технологии и материалы, включая наносорбенты и нанокатализаторы. Теперь с помощью наших разработок ежегодно перерабатывается несколько тысяч тонн радиоактивных отходов с выведенных из эксплуатации АПЛ Тихоокеанского флота, – продолжает академик Сергиенко. – Должен заметить, что наша технология значительно эффективнее и дешевле по сравнению с действующими приёмами и подходами, к тому же позволяет обезвреживать проблемные отходы, которые раньше не перерабатывались вообще».

Среди последних достижений – технологии переработки радиоактивных смол, использующихся в фильтрах реакторов на всех ядерных энергетических установках.

К 40-летию Института химии, которое коллектив будет отмечать не в июле, как следует по календарю, а в декабре 2011 года, институт подошёл в прекрасной форме. Химики института пользуются мировой известностью, пишет «Дальневосточный капитал». Один из показателей эффективности работы учёных, наряду с внедрением разработок в практику, – индекс цитируемости, который в Институте химии он один из самых высоких в Дальневосточном отделении РАН. Это означает, что работы Владивостокских химиков знают, внимательно изучают их опыт и используют его в своей практике коллеги из различных стран. К мнению сотрудников Института прислушиваются специалисты МАГАТЭ, по крайне мере, те, что разрабатывают новые безопасные методы утилизации «проблемных» отходов, в том числе на Чернобыльской АЭС, где раз в два-три года сотрудники Института химии ДВО РАН представляют свои новые разработки. Член-корреспондент РАН, заведующий отделом сорбционных технологий института, Валентин Александрович Авраменко участвует в долгосрочных программах МАГАТЭ, является экспертом этой авторитетной международной организации.

Уже через месяц после аварии в Фукусиме специалисты Института химии ДВО РАН были приглашены в Японию для консультаций наряду с представителями других стран. К сожалению, решение тогда было принято не в пользу российских сорбентов, работающих и в морской воде, но, по словам академика Сергиенко, соответствующая технология у учёных Дальневосточного отделения Российской академии наук есть и сотрудничество в этой сфере может быть продолжено.

Переработка радиоактивных отходов – далеко не единственная сфера интересов Института химии, где были получены результаты мирового класса.

«Научные (фундаментальные и прикладные) исследования Института ведутся в рамках одной обширной темы, которая разбивается на отдельные блоки, каждый из которых связан с некой актуальной проблемой современной неорганической, физической, коллоидной химии или материаловедения. Главное при постановке работ – глубокие исследования в области химии, то есть мы занимаемся фундаментальными вещами: исследуем химические процессы, их закономерности, энергетику и механизмы этих процессов, структурные особенности компонентов, участвующих в процессе. Далее исследователь сам ставит вопрос: могут ли результаты исследований быть использованы на практике или они служат только расширению наших знаний о природе окружающего мира? И это, поймите, не менее важно, чем практическое использование, – объясняет Валентин Иванович Сергиенко. – Второй блок наших работ – разработка новых подходов к переработке минерального сырья, исходя из полученных новых знаний в области химии.

Это, например, извлечение тонкого, как сейчас модно говорить, наноразмерного, золота из золотосодержащих руд, графитизированных сланцев, бурых углей, отходов золоторудной промышленности. Особое внимание – возможности извлечения ценных минеральных и органических веществ из растительных отходов, вопросам очистки воды на нефтеперерабатывающих предприятиях, да и просто питьевой воды, которая, что говорить, далека по своему качеству от совершенства.

Третий блок исследований связан с конструкционными материалами, с разработкой способов модификации свойств известных материалов, расширяющих сферу их применения, обеспечивающих им более высокую надёжность и долговечность при эксплуатации в экстремальных условиях. Модные ныне слова «инновации» и «нанотехнологии» к процессам, идущим в институте, имеют самое непосредственное отношение».

Например, ученые Института химии ДВО РАН разработали и реализовали в опытно-промышленном варианте технологию получения ультрадисперсного фторопласта, научились наносить его в виде плёнки, которая проникает в малейшие поры на поверхности. Сфера применения данной технологии весьма обширна, пишет Ирина Сергеева. Антифрикционные присадки к моторным маслам «Форум» (известные автомобилистам не только Дальнего Востока) сегодня поставляются по гособоронзаказу и для оборонных нужд.

А вот пример из области медицины. В случае тяжёлого перелома врачи используют своеобразный фиксатор, который со временем нужно извлекать, а значит, делать повторную операцию. Учёные Института химии ДВО РАН создали такой биосовместимый с человеческим организмом материал, который через несколько дней способен рассасываться. Значит, если аппарат сделать из такого материала, повторной операции не потребуется. Работа ведётся на стыке химии и медицины, здесь на помощь химикам, которые ограниченны в правах на проведение экспериментов с живыми системами, пришли учёные-медики. Они очень заинтересованы в создании биосовместимых или инертных покрытий для имплантатов, применяемых, скажем, в челюстно-лицевой хирургии.

«В лабораториях мы получаем блестящие результаты в исключительных условиях. Среда контролируется, реагирующие компоненты–реактивы высокой чистоты, аппаратура, если необходимо, из платины, – продолжает свой рассказ академик В.И. Сергиенко. – Ясно, что для производства это слишком дорого. Мы – специалисты по процессам, и многие новые процессы отработаны в идеальных условиях. Для реального сектора необходимо адаптировать полученные нами знания и опыт, иными словами, при переходе к практике всё упирается в технологическое оформление, в отработку регламента в реальных условиях масштабного производства. Это всё-таки не наша часть. Мы не инженеры, не конструкторы и не специалисты по промышленным технологиям. Ранее все эти работы выполняли отраслевые НИИ. Но они погибли, не смогли выжить в условиях стремительного построения «очередного светлого будущего». В нынешних условиях мы все ждём шага навстречу науке со стороны бизнеса. В части инвестиций и организации опытных производств».

Впрочем, учёные не намерены терять время в ожидании таких шагов. Сегодня появилась возможность создавать небольшие производства при научных учреждениях, учёным выступать их соучредителями. Воспользоваться такой возможностью решили и в Институте химии ДВО РАН, тем более что при переезде в новое здание, строительство которого закончено весной этого года к предстоящей знаменательной дате института, появятся свободные площади. На них решено разместить опытные промышленные производства.

Небольшое производство сорбентов, катализаторов, флокулянтов, установок по водоочистке и… всего нового, что пока лишь в замыслах учёных, теперь разместится на институтской территории. Под кураторством замдиректора института по инновациям доктора технических наук Александра Алексеевича Юдакова. А в том, что такие разработки появятся непременно, сомневаться не приходится, ведь в коллективе есть свои генераторы идей, а это – по мнению учёных, самое главное.

Ирина Сергеева,
Дальневосточный капитал № 12, 2011