Поиск - новости науки и техники

Очищающее пламя

“Поиск” представляет человека, который победил диоксины – одни из самых ядовитых рукотворных отравляющих веществ на Земле. Ученик и последователь одного из основоположников практической космонавтики – легендарного конструктора Валентина Глушко – разработал уникальный метод их безопасного уничтожения на основе российских ракетно-космических технологий, созданию и совершенствованию которых он посвятил несколько десятков лет. Это ведущий специалист в области отечественной ракетно-космической техники, бывший главный научный сотрудник Института ракетно-космической техники ЦНИИмаш из подмосковного Королева, доктор технических наук, профессор, академик Российской академии естественных наук Анатолий Папуша, о котором подробно рассказано в энциклопедии “Космонавтика”.
В справочниках Организации Объединенных Наций (ООН) его разработка по обезвреживанию диоксинов и прочих ядовитых отравляющих веществ фигурирует как “Papusha Rocket Technology”. Заполучить ее мечтают многие зарубежные страны, потому что она кратно и на порядки дешевле и эффективнее импортных образцов. Однако у себя на родине, в России, академик Анатолий Папуша до сих пор, более 20 лет, не может добиться широкомасштабной практической реализации своей разработки. Внедрению за рубежом до последнего времени препятствовали режимные ограничения.
Зачем уничтожать диоксины? Эти искусственные яды не менее опасны, чем боевые отравляющие вещества. Природа не может нейтрализовать их собственными силами, а потому они способны в прямом смысле “отравлять” жизнь людям в течение многих столетий подряд. Диоксины коварны: однажды попав в живой организм, они не выводятся из него, а накапливаются внутри и передаются следующему поколению, проводя разрушительную работу на генетическом уровне. У человека, например, подавляются иммунная и репродуктивная системы. Сегодня диоксиновое загрязнение приобрело планетарные масштабы – от полюса до полюса. Важно подчеркнуть, что диоксины обобщенно олицетворяют острейшую проблему особо опасных веществ – супертоксикантов.
Где в реальной жизни нас подстерегают супертоксиканты, откуда ждать нападения их главных сил? В первую очередь, это жидкости, порошки и газы, содержащие соединения хлора, фтора, фосфора или серы. Они применяются не только в энергетике, химической промышленности, агрохимии, медицине и фармацевтике. Люди старшего поколения помнят, как домашних грызунов и насекомых в нашей стране довольно долго и активно травили дустом – крайне ядовитым диоксиносодержащим соединением.
Сегодня существуют сотни запрещенных химических веществ. Уничтожать их крайне хлопотно и дорого. Специальные сжигающие печи стоят десятки миллионов долларов, но даже они не способны полностью избавить нас от диоксинов. Объективная причина: недостаточность и даже исчерпание потенциальных возможностей базового инструментария – традиционного горения. На этом фоне принципиально новые возможности для кардинального изменения положения предоставляют выполненная А.Папушей разработка и освоение принципа высокоскоростного высокотемпературного горения (обобщенно – трансзвукового горения). Суть его состоит в переводе рабочего процесса горения в область высоких трансзвуковых скоростей  (1000 м/с) с искусственным инициированием волновых течений и последовательным управлением термохимическими превращениями. В настоящее время имеются достаточные предпосылки для широкомасштабного практического внедрения разработки.
Академик Анатолий Папуша много лет занимался проблемой нейтрализации особо токсичных соединений в ракетно-космической сфере. И получил за это Государственную премию СССР. В результате принципиально нового подхода к способу сжигания топлива и родилась конверсионная технология – многостадийное горение в области трансзвуковых течений.
Утилизируемые вещества уничтожаются в пламени специально разработанного компактного ракетного двигателя. Он подобен тому, что применялся в свое время для коррекции движения отечественного пилотируемого “шаттла” “Буран”. Двигатель основательно модифицировали (теперь он умещается на ладони) и сделали долговечнее.
При температуре около 3 тысяч градусов установка Анатолия Папуши нейтрализует, например, 99,9999% наиболее распространенного супертоксиканта – “совтола-10” (полихлорбифинила). Этот жидкий диэлектрик используется в электрооборудовании сетей большой протяженности и высокого напряжения, а также в энергосистемах промышленных предприятий.
Эксплуатационные расходы установки связаны, в основном, с использованием технического кислорода и небольшого количества керосина, необходимых для работы двигателя. Такой кислород, кстати, всегда есть на металлургических предприятиях, которые едва ли не более других нуждаются в уничтожении токсичных веществ. Ведь эти производства энергоемки, а значит, имеют множество трансформаторов с жидким ядовитым диэлектриком.
Установка обезвреживает от 300 до 500 килограммов твердых, жидких или газообразных отравляющих соединений в час. Стандартная компоновка 4,5х2,0х1,8 метра позволяет выпускать ее в мобильном исполнении – на авто- или железнодорожной платформе. Штатный персонал – три человека. Время развертывания на новом месте – три смены. Запуск технологического процесса – всего 5 секунд, остановка – вдвое быстрее. Такой подвижный комплекс очень эффективен, поскольку может действовать непосредственно в местах хранения загрязняющих и отравляющих веществ (пестицидов, отработанных масел, гидравлических жидкостей, высокосернистого керосина и т.д., включая и химическое оружие).
Первым в промышленных масштабах новую экспериментальную установку Анатолия Папуши стал использовать один из самых крупных в мире металлургических комбинатов – череповецкий “Северсталь” в Вологодской области. В декабре 1998 года он начал утилизировать “совтол-10” из устаревших трансформаторов. В целом по России заменить оборудование с этим токсичным диэлектриком планировалось к 2025 году, а полностью ликвидировать “совтол-10” – к 2028 году.
В марте 1997 года на крупнейшем экологическом форуме в Лас-Вегасе “Технологии по охране окружающей среды за здоровый мир” разработка Анатолия Папуши получила высшую премию – “За достижения в интересах всего человечества”.
На межрегиональном совещании ЮНЕП ООН в Москве в июле 1999 года изобретение было рекомендовано к широкомасштабному международному промышленному внедрению в рамках программы ООН по стойким органическим загрязнителям, а затем внесено в классификатор ООН как “Papusha Rocket Technology” (PRT).
В апреле 2006 года на Всемирном форуме “Высокие технологии XXI века” в Москве разработка получила золотую медаль. Тогда же рабочая группа при президенте Российской академии наук рекомендовала установку Папуши для широкого промышленного внедрения в мегаполисах и промышленных центрах (включая Москву, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Челябинск и другие) на объектах Минпромэнерго, Минобороны, МЧС, “Роспрома” и Минтранса России.
До сих пор, однако, в масштабную борьбу с супертоксикантами в России эти конверсионные установки PRT так и не вступили. Нет заказов.
Ученый не отчаивается. Анатолий Папуша нашел еще одно применение своей технологии и при поддержке группы единомышленников разработал другой уникальный комплекс утилизации, назвав его PRT-2.
У него немного иная, но тоже весьма обширная сфера использования – переработка любых отходов нефтяного производства: нефтешламов, попутного нефтяного газа, буровых шламов из расчета 30-90 тонн исходного сырья в день на одну мобильную установку. На выходе до 60% этой массы превращается в бензин, керосин, синтетическую нефть, которые сразу готовы к транспортировке и реализации. В атмосферу идут только СО2 и водяной пар (Н2О). Опытный образец PRT-2 успешно действует в подмосковном Долгопрудном на базе одного из предприятий. Аналогов в мире нет, патентный поиск это подтверждает. А существующие в промышленности низкоэффективные, громоздкие и весьма дорогие системы термического и химического крекинга ему просто не конкуренты. Отходов ТЭК в России – многие сотни тысяч тонн. Их дают нефтедобывающие, нефтеперерабатывающие и транспортирующие предприятия отрасли.
Сейчас Анатолий Папуша в поисках инвесторов для PRT-2. По его словам, одна установка окупается, в среднем, за полгода. Это должно быть выгодно предприятиям российского ТЭК, которые вынуждены содержать огромные хранилища отходов и тратиться на экологические платежи.
Но и от борьбы с диоксинами и другими супертоксикантами академик Папуша не отказался. Фактически уже созданы достаточные предпосылки для формирования нового поколения природоохранной и топливно-энергетической техники. Требуется лишь принятие адекватных организационно-политических решений, опирающихся на опыт важнейших достижений отечественной ракетно-космической техники. Это, считает ученый, дело государственной важности. Если, конечно, считать сохранение экологии и генофонда нации государственным делом.
Глеб Платошкин
Фотоснимки предоставлены А.Папушей
На снимках: компактный струйный газогенератор; готовая к работе установка на площадке.

Нет комментариев