​Бросовый материал, образующийся на станциях обезжелезивания артезианских вод, скоро будут использовать в высокотехнологичном производстве, уверен аспирант Тюменского индустриального университета Лев Максимов. Вместе с группой коллег 24-летний стипендиат Фонда Потанина ищет оптимальную схему превращения осадка с оксидом железа в стандартный металлопорошок, который используют в промышленных 3D-принтерах. Ключи к технологии подобраны, важно добиться, чтобы она гарантировала быструю окупаемость и верную прибыль.

Ценное сырье инноваторы увидели в растворенном железе. Его в подземных источниках Западной Сибири очень много. Текущая из кранов бурая вода - условно питьевая - увы, по сей день будничная картинка для жителей некоторых северных городов и поселков. Совокупные расходы на обезжелезивание исчисляются в регионе миллиардами рублей. Задержанный фильтрами очистных установок вредный для здоровья ингредиент складируется на полигонах. В одной Тюмени при водоочистке ежегодно образуются сотни тонн железосодержащих отходов. Их будет куда больше, ведь в следующем десятилетии город откажется от речной воды, станет использовать только подземную. Однако коммунальщики на исключительно затратном сегодня металле завтра, по всей вероятности, смогут заработать.

Оригинальный проект привлек внимание отечественных и зарубежных исследователей, а сам Лев Максимов удостоен премии общественного признания "Гордость Тюменской области" в номинации "Производство". Мы решили поближе познакомить читателей с молодым инженером.

Когда и кому в голову пришла эта "вздорная" мысль - использовать железистый осадок для промышленных нужд? Вы первыми осваиваете это направление?

Лев Максимов: Когда я заканчивал второй курс строительного университета, один из преподавателей полушутя-полусерьезно предложил подумать над идеей использования коммунальных шламов в стройиндустрии. Я согласился, хотя практических идей на тот момент у меня не было. Обратился за советом к другому преподавателю, который помог окунуться в тему. Оказывается, еще полвека назад в СССР пытались применять шлам в производстве стройматериалов, однако ощутимых результатов не получили.

Мы пробовали использовать отходы станции водоподготовки в качестве добавки к бетону. Убедились, что проку мало. Зато добились успеха в опытах с керамическим кирпичом. При обжиге вкрапления железа плавились, делая изделие из глины вдвое прочнее. К тому же в таком кирпиче, со временем разрушающемся при поглощении влаги и ее замерзании, добавка закупоривает поры, а значит, предотвращает деградацию. Изобретение запатентовано.

Еще полвека назад в СССР пытались применять коммунальный шлам в производстве стройматериалов, однако ощутимых результатов не получили

Затем двинулись в более перспективном направлении, сулящем высокую экономическую эффективность. В этом десятилетии получили широкое развитие аддитивные технологии. Заключаются они в послойном наращивании и синтезе изделия в компьютерной 3D-проекции. На специальном принтере можно, как известно, напечатать и жилой дом, и сложную деталь для космического корабля. Картриджи, в зависимости от поставленной задачи, заправляют разными материалами. Металлопорошок востребован, спрос на него быстро растет. А чем, спрашивается, плох наш порошок, извлеченный из воды?

Перефразирую: а чем же он хорош? Металла навалом, дефицита обычного порошка не предвидится. Тут, наверное, один конкурентный выигрыш реально получить - в цене?

Лев Максимов: Вы правы. Смотрите, какой длительный путь до обычного, как вы выразились, порошка. Добыли руду, обогатили, пропустили через домну и мартен, получили металлическую болванку или проволоку, потом, не буду вдаваться в технологические детали, раздробили их на мельчайшие частицы. А мы можем сразу воспользоваться по сути своей полуфабрикатом со стабильным химическим составом, который никакой рыночной стоимости пока не имеет, поскольку относится к бесполезным отходам. Проблема одна - избавиться от примесей. Их доля в исходной массе обычно составляет не менее трети.

В ходе лабораторных испытаний мы получаем металлические крупицы требуемой, близкой к сферической, формы. Они очень малы - размером до двух-трех микрометров. Практически пыль. Но чем мельче, тем, в перспективе, лучше для 3D-печати. Стандарт известен, мы должны в соответствии с ним получать на выходе продукт с низкой себестоимостью. В будущем предполагается создание специализированного предприятия. Оно станет принимать сырье у водоканалов, а те, надеюсь, будут в результате заинтересованы в более тщательной очистке питьевой воды. Согласно санитарным нормам, ПДК железа не должна превышать 0,3 миллиграмма на литр. Снизят, допустим, концентрацию втрое, и всем от этого будет хорошо, прежде всего потребителям.

В одиночку с задачей вряд ли реально справиться. У вас большая команда?

Лев Максимов: В ней шесть консультантов, в их числе научный руководитель аспирантуры, специалисты по водоснабжению и водоочистке, металлурги, а также, конечно, химики.

Вы, инженер-строитель, идете по пути универсализации?

Лев Максимов: Думаю, наоборот: от общего - к частному, к специализации. Вместе с тем вижу себя инженером широкого кругозора, способным с необычного ракурса решать важные практические задачи, заблаговременно учитывать намечающиеся в мире тенденции. Кто-то хвалится тем, что успел заскочить в последний вагон тронувшегося технологического поезда. Это признак вечного отставания. Надо стремиться быть впереди либо наравне с первыми.

Анатолий Меньшиков (Тюмень)

Похожие новости

  • 07/11/2017

    ​Ученые ТПУ разрабатывают уникальную бронекерамику

    В Наноцентре Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ) разработали способ изготовления разнообразных функциональных изделий из прочной и ударновязкой нанокерамики, применив для прессования сухих нанопорошков пресс-формы специальной конструкции - ультразвуковые или коллекторные - вместо жидкофазных химических методов.
    438
  • 14/12/2016

    Как в ТГАСУ работают с Кембриджем и мечтают о космосе

    ​Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ) – это не только профильный вуз, но и современный научный центр. Проректор ТГАСУ по научной работе Василий Клименов рассказал РИА Томск, как вуз разрабатывает материалы для авиации вместе со всемирно известным университетом Кембриджа, как предлагает идеи для космоса и изобретает строительные технологии.
    740
  • 08/04/2017

    Елена Клепикова: «Самые интересные идеи возникают на стыке знаний»

    В июле в Томске пройдет инженерно-конструкторская школа «Лифт в будущее», где старшеклассники будут создавать инновационные проекты в области 3D-моделирования, робототехники, биомедицины и новых технологий.
    750
  • 03/06/2016

    Кузбасский робот-геоход: путешествия к центру Земли и Луны

    ​​Фантастика постепенно становится реальностью. 150 лет назад Жюль Верн написал один из знаменитых романов "Путешествие к центру Земли". Его с увлечением читали как современники, так и потомки писателя, убежденные в том, что предсказания великого фантаста никогда не станут реальностью.
    1749
  • 14/02/2017

    Томский ученый Илья Романченко - о физике и разработках

    ​​​Томский физик Илья Романченко получил премию президента в области науки и инноваций для молодых ученых за 2016 год. В интервью РИА Томск он рассказал о том, как его работа может помочь в борьбе против раковых клеток и террористов, почему в физике недостаточно просто выучить формулы, а также на что он собирается потратить 2,5 миллиона рублей.
    2146
  • 14/03/2017

    Владимир Панков: дороги в Якутии – это принципиальный вопрос

    ​Есть ли общее у геологии и автодорожного строительства? Если мыслить масштабно - безусловно, есть. Это доказывает пример Владимира Панкова, геолога-геохимика с колоссальным опытом работы, который сейчас заведует кафедрой автомобильных дорог и аэродромов автодорожного факультета СВФУ и после работы учится в магистратуре.
    756
  • 31/05/2017

    Надежда Чернышева: наш пирометр будет измерять температуру и определять, насколько точны показания

    "Диагностика измерительной ситуации при бесконтактных измерениях температуры в сложных условиях" - так называлась работа, которую аспирант ОмГТУ Надежда ЧЕРНЫШЕВА представляла на Всероссийском форуме молодых ученых в Екатеринбурге 27-28 апреля 2017 года.
    503
  • 29/01/2018

    Каким будет университет будущего в 2035 году: интервью члена Наблюдательного совета «Университета 20.35» Нины Яныкиной

    ​Чем «университет будущего» отличается от привычных онлайн-курсов, почему ему предстоит пройти через период отторжения со стороны общества и как искусственный интеллект поможет людям адаптироваться к нуждам современной экономики, Indicator.
    343
  • 12/10/2016

    Проект «Алюминиевая долина» получит мощный научный ресурс

    ​В Красноярском крае идет подготовка к реализации проекта "Алюминиевая долина" - особой промышленно-экономической зоны предприятий алюминиевой отрасли. Предполагается, что научное сопровождение, разработку новых технологий и продукции, а также подготовку кадров для ассоциации предприятий в рамках проекта обеспечит и Сибирский федеральный университет.
    1007
  • 16/01/2018

    Ученые ТПУ разрабатывают технологии для передачи энергии на расстоянии

    ​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывают технологии для передачи энергии на расстоянии по сетям 5G. Профессор кафедры программной инженерии ТПУ Налин Джаякоди рассказал TelecomDaily, что с помощью такого решения можно, например, заряжать аккумулятор смартфона без привычного зарядного устройства.
    314