июль 6, 2016
Ученые химического факультета Алтайского госуниверситета находятся сегодня на острие биотехнологий и "зеленой" химии. Об этом в ходе визита на Алтай в мае заявил Дмитрий Гурский, резидент кластера биомедицинских технологий фонда "Сколково", возглавляющий калужский завод "Берлин-Фарм". Именно химфак оказался для него и его коллег самым большим открытием в крае. О том, чем нашим ученым удалось удивить и с какими проектами они собираются выходить на мировой уровень, altapress.ru рассказали декан факультета Наталья Базарнова и доцент кафедры органической химии Игорь Катраков.
Главный корпус АлтГУ.
Анна Зайкова
Я не устаю повторять, что каждый гражданин России, находясь в своей квартире, вдыхает более ста вредных веществ, которые выделяет окружающая мебель: шкафы, комоды, столы. Синтетические связующие, в качестве которых выступают фенолоформальдегидные и меламиноформальдегидные смолы, необходимы при их производстве, но выделяют вредные для человеческого организма вещества. Со временем они могут способствовать обострению приступов у астматиков и аллергиков.
Долгие годы работал стандарт Е-2, при котором на 100 г мебельной плиты допускалось выделение от 8 до 30 мг формальдегида. Сейчас действует более жесткий стандарт Е-1 — выделение менее 8 мг. В планах на 2018 год — Е-0 — отсутствие выделения. И у химфака АлтГУ “рецепт” для достижения Е-0 есть.К слову, в России ПДК (предельно допустимая концентрация) по формальдегиду долгие годы превышала нормы в 40 раз. Если вы возьмете два изделия — 1980-х годов и современное, то увидите разницу. В советское время мебель была прочная, но более вредная — производные формальдегида туда добавляли в нужных для "крепости" количествах. А сейчас прочность уменьшилась из-за того, что снизились добавки связующих смол. Фенол, как один из канцерогенов, конечно, вывели из оборота. Но летучие смеси все равно остались — их запах мы чувствуем, покупая новую мебель"
Основной канцероген — формальдегид — остался, рассказывает Катраков. Но и с этим компонентом начинают борьбу. "Каким образом? Лакируют поверхность, заклеивают боковые поверхности декоративной мебельной лентой. То есть делают так, чтобы открытых поверхностей не было и, соответственно, "утечку" вовне минимизируют", — поясняет ученый.
Вот и получается, что борьба за экологию сопровождается снижением качества. Мировое сообщество требует: давайте придумывайте, как снизить вредность и при этом сохранить качество. Вариаций на тему, как это сделать, не очень много.
"Тот, кто первым решит опробовать на массовом мебельном производстве наши связующие на основе растительного сырья, тот и будет лидером", — предполагают алтайские ученые-химики.
За 42 года химический факультет АлтГУ подготовил более 2 тысяч специалистов.
Свои исследования по созданию древесных композиционных материалов без синтетических связующих в классическом университете начали еще в ХХ веке. Научные труды на эту тему объединил и дополнил своими разработками Игорь Катраков. Случилось даже так, что, добившись определенных успехов, ученым удалось выйти на главного "разливающего" фенолформальдегидных смол в мире. Этот центр находился в Польше. Производители их великодушно выслушали и вынесли приговор: вы молодцы, но вы ученые — вот и разрабатывайте свои экологически безопасные технологии. А производство ДВП, ДСП и прочих мебельных плит было, есть и будет прежним.
Но мировые "зеленые" тренды изменили ситуацию. Тема изготовления древесных плит и материалов из фанеры с применением заменителей смол стала актуальной. С 2018 года повсеместно для производителей мебели вводится описанный выше стандарт Е-0. Все мебельщики забеспокоились: из чего они будут делать свою продукцию?
На вопрос, не хотят ли на химфаке взяться за спасение мира, Наталья Базарнова отвечает серьезно.
И России, и мира. Есть готовые разработки по производству древесных материалов без синтетических связующих. Их можно получать на основе самой древесины и другого растительного сырья, которое не является ядовитым для человека. При прессовании мебельного “ковра” будут проявляться ее свойства. И это мы сможем делать сами — сырьевых ресурсов достаточно.
Идея заключается в том, чтобы попробовать избавиться вообще от каких-либо опасных связующих путем изменения самой структуры древесины. Лигнин, целлюлозу, гемицеллюлозы можно модифицировать таким образом, чтобы при горячем формовании мебельной плиты они работали как связующие.
Патент на изобретение у наших химиков уже есть. Вопрос — традиционно в финансировании. Чтобы запустить даже пилотный проект, нужны средства и готовность какого-либо производителя мебели предоставить свой цех в качестве экспериментальной площадки. Поэтому большие надежды возлагаются на научное сопровождение проекта в "Сколково". И было бы совсем идеально, если бы помощь и свои производственные площадки ученым предоставили алтайские предприятия.
Профессия химика актуальна и востребована как в годы кризиса, так и при обычной экономической ситуации в любой стране, уверена Наталья Базарнова. Все, что окружает человека — от вооружений до одежды и лекарств, — результат работы химиков. Каждый из выпускников АлтГУ, выполняя выпускную квалификационную работу, получает основу для организации собственного дела. Практически все работы магистров, бакалавров, специалистов имеют практическую значимость, утверждают на химфаке.
Наши выпускники, химики с классическим университетским образованием, работают в организациях и на предприятиях, занимающихся самыми разными видами деятельности. Будь то производство сыра, резинотехнических изделий, машиностроение, автомобилестроение или нефтепереработка. Нашему выпускнику, имеющему исчерпывающую теоретическую и экспериментальную химическую подготовку, достаточно максимум двух-трех месяцев для адаптации на любом рабочем месте, независимо от вида экономической деятельности предприятия или организации.
Особенно востребованы инженеры в области техносферной безопасности, которые сейчас нужны практически на каждом производстве (только они могут не допустить возникновения техногенных катастроф).
Сегодня средний возраст учителя химии в Алтайском крае — 58 лет. Выпускники химфака АлтГУ, как и других российских химфаков, обучающиеся по специальности "фундаментальная и прикладная химия", получают квалификацию "химик, преподаватель". Это расширяет возможности трудоустройства, особенно с принятием с 2016 года в РФ стандартов по профессиональным квалификациям.
Руководство и преподаватели факультета всегда остро реагируют на ироничные реплики научных форумов: "Да разве может быть наука за Уралом?!" Может. Есть. И развивается.
Наталья Григорьевна Базарнова — доктор наук, профессор. Выпускница химического факультета АлтГУ 1979 года. С 1999 года — декан химического факультета. Ее научные интересы связаны с глубокой химической переработкой древесного и недревесного растительного сырья. Является автором нового научного направления — химического модифицирования лигноцеллюлозных материалов без предварительного разделения их на отдельные компоненты. Как признанный специалист в данной области, Базарнова возглавляет редакционную коллегию научного журнала "Химия растительного сырья" и выступает соредактором специальных выпусков научного журнала Russian Journal of Bioorganic Chemistry.
Игорь Борисович Катраков, кандидат химических наук, доцент кафедры органической химии. Окончил химический факультет АлтГУ в 1993 году. Разрабатывает теоретические основы получения плитных материалов из растительного сырья без связующего. Опубликовал более 100 научных работ и учебно-методических пособий, патентов. Готовится к защите докторской диссертации.
Что касается химического факультета Алтайского госуниверситета и его разработок, то я в курсе. Другое дело, что пока их изобретения не введены в массовое производство. Будут выпускать связующие по алтайской технологии — буду рад и будем покупать. Но в ближайшее время, наверное, рано об этом говорить.
Сегодня наша компания является одним из ведущих деревоперерабатывающих предприятий в Сибирском регионе. Наши изделия всегда отвечают мировым стандартам, и то, что с 2018 года будет введен стандарт Е-0, мы, конечно, знаем. Но мы используем готовые синтетические смолы и отвердитель — покупаем их в европейской части России, сами не производим. Введут новый стандарт — будем закупать связующие, которые ему соответствуют.
Химический факультет АлтГУ организован в 1974 году. Это одно из крупных структурных подразделений университета: численность обучающихся — более 400 человек, бюджетный набор на 1-й курс — более 100 человек. В настоящее время на факультете работают
33 преподавателя, из них 7 докторов и 22 кандидата наук.
Более половины — выпускники факультета.