Сотрудники лаборатории «Моделирование технологических процессов и проектирование энергетического оборудования» Научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Передовые цифровые технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) под руководством доктора технических наук Владимира Баденко и доктора технических наук Натальи Политаевой разработали метод ускорения фиторемедиации за счет комбинированного воздействия магнитного и слабого электрического полей.
По сообщению пресс-службы Минобразования РФ, разработанная технология успешно применяется на очистных сооружениях г. Энгельса Саратовской области.
Метод фиторемедиации использует естественную способность высших водных растений поглощать, концентрировать и метаболизировать элементы и химические соединения, загрязняющие окружающую среду. Основным недостатком этого метода является невысокая скорость процесса.
«Целью данного исследования стало определение значений параметров магнитного и слабого электрического полей, наиболее подходящих для извлечения ионов меди из сточных вод с использованием высшего водного растения ряски малой. В этих условиях происходит наибольший рост и развитие листьев растений», - рассказал соавтор исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории «Моделирование технологических процессов и проектирование энергетического оборудования» НЦМУ СПбПУ Владимир Баденко.
Далее использованный биосорбент необходимо утилизировать. Так как в фитомассе не происходит избыточного накопления опасных вредных веществ, ее можно использовать для производства бумаги, удобрений и топлива (получения биогаза).
Также отработанные растения можно применять в качестве корма для животных, учитывая природу металла и допустимые концентрации содержания тяжелых металлов в кормах.
Ученые изучили возможность извлечения меди из отработанной фитомассы при помощи электрохимического метода. Для этого изготовили элюат, содержащий серную кислоту, затем потенциостатическим методом выделили медь из растворенной биомассы.
Масса извлеченной меди из элюата отработанной фитомассы практически совпала с массой меди, поглощенной растением в процессе фиторемедиации. Восстановленный металл может быть повторно использован в народном хозяйстве, что соответствует принципам безотходной экономики замкнутого цикла, которая рассматривается как новая бизнес-модель для более устойчивого развития общества.
«Данная технология имеет ряд преимуществ: высокая эффективность очистки, низкая себестоимость и энергопотребление, универсальность, экологическая безопасность, простота реализации, безотходность», - отмечает соавтор исследования Наталья Политаева.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Plos one.
В состав НЦМУ «Передовые цифровые технологии» СПбПУ входят Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (координатор консорциума), Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, Тюменский государственный университет и НИИ гриппа имени А.А. Смородинцева Минздрава России.
Программа исследований НЦМУ до 2025 года содержит 35 научных тематик по четырем направлениям: передовые цифровые технологии и технологии «умного» производства, искусственный интеллект; роботизированные системы; материалы нового поколения и аддитивные технологии.
Фото: minobrnauki.gov.ru
