Криогели, созданные учеными Института химии нефти (ИХН) в Томске,
помогают разбивать газоны в северных городах, добывать нефть и газ в
условиях вечной мерзлоты, делать топливные брикеты из угольной пыли, а в
Якутии их применили, для того чтобы остановить отток воды из
водохранилища.
Чтобы получить криогель, полимерный
порошок растворяют в воде, образуется вязкий раствор, который после
замораживания и последующего размораживания становится упругим гелем
(криогелем), причем после каждого цикла - все более прочным. Перед
замораживанием в раствор можно вводить различные добавки - песок, глину,
угольную крошку, масла, - придавая гелю нужные свойства. Материал уже
нашел применение в строительстве, нефтегазодобыче, а также для решения
экологических проблем.
"В 2016 году мы применили криогель в
Новом Уренгое, где из-за сильных ветров почву постоянно сдувает вместе с
травой. На песчаную смесь с семенами растений и удобрениями мы нанесли
криогель. Когда трава взошла, корневая система уже сама укрепила грунт,
что позволило остановить разрушение откосов и расползание оврага", -
рассказала заведующая лабораторией коллоидной химии нефти ИХН Любовь
Алтунина.
Томские ученые также помогли устроить газоны в
центральной части города Лабытнанги (300 км севернее Салехарда), высадив
"под криогель" многолетние травы, провели озеленение и высадку саженцев
в Ноябрьске и самом Салехарде. Эту же технологию, по словам
специалистов ИХН, можно использовать для укрепления откосов в Лагерном
саду в Томске.
"Нефтяники и газовики, которые работают в
регионах вечной мерзлоты, сталкиваются с тем, что вокруг устья скважин
начинается протайка, и грунт проваливается. Проблему можно решить, если
эти участки затрамбовать песком в смеси с криогелем, - продолжает Любовь
Алтунина. - Эти работы были проведены на месторождении в Надыме.
Криогель применялся также на скважинах "Томскгазпрома". А в 2017-2018
годах мы выполняли исследовательские работы для французской компании
Total, планируем сотрудничество с "Газпромом" и Томским политехническим
университетом".
Если криогель смешать опилками, соломой, золой
или угольной пылью и высушить, можно получить прочные топливные брикеты,
которые горят не хуже сухих дров. А в алмазной столице России городе
Мирном (Якутия) томские криогели помогли остановить отток воды из
водохранилища, которое снабжало людей пресной водой.
"В плотине
на реке Ирелях грунт начал протаивать, вода из водохранилища протекала
через протаины, возникла угроза дефицита питьевой воды. Цементный
раствор из-за постоянного тока воды застывать не успевал, поэтому
компания "Алроса" обратилась к нам. Когда в участки плотины закачали
криогель, фильтрация воды снизилась в 150 раз", - рассказала о проекте
Любовь Алтунина.
По ее словам, ученые ИХН постоянно работают над
усовершенствованием криогелей, их модификацией и приданием заданных
свойств - например, гидрофобности или, наоборот, гидрофильности.
"В
заболоченной местности с помощью криогеля можно делать "подложки" под
дороги, чтобы вода не размывала асфальтовое покрытие, - это актуально и
для северных районов
Томской области, - говорит научный
сотрудник ИХН Мария Фуфаева. - Если в криогели вводить в газовую фазу,
то можно получить теплоизолирующий материал. Кроме того, криогель
используют в медицине и биотехнологиях, так как он абсолютно безвреден
для человека".
Что может криогель: озеленять тундру, укреплять устья скважин в вечной мерзлоте, починить плотину