Зола против радиации: красноярские ученые нашли неожиданное решение для переработки опасных отходов

Что, если мы скажем вам, что обычная зола от сжигания угля может помочь в решении одной из самых сложных проблем атомной энергетики? Ученые из Красноярского научного центра СО РАН разработали уникальный материал, который способен безопасно «запечатывать» радиоактивные отходы. И сделали они его из угольной золы.

Исследователи создали специальные композитные сорбенты на основе полых микросфер из золы (ценосфер). Эти материалы, как умная губка, могут одновременно «вылавливать» из растворов опасные изотопы цезия и стронция — одни из самых проблемных продуктов атомной промышленности. Но и это еще не всё! После того как сорбент выполнил свою работу, его можно превратить в прочную минералоподобную форму. Проще говоря, прогнав через высокотемпературную обработку, ученые получают стабильный искусственный минерал, в кристаллическую решетку которого намертво встроены радиоактивные «гости». Развитие атомной энергетики невозможно без разработки технологий переработки радиоактивных отходов.

Почему это важно?

Безопасность: такие минералоподобные матрицы чрезвычайно устойчивы и идеально подходят для долгосрочного и безопасного захоронения в глубинных геологических хранилищах, подобных строящемуся вблизи Железногорска объекта окончательной изоляции РАО 1 и 2 классов.

Экология: технология решает две проблемы сразу — утилизирует угольную золу и перерабатывает радиоактивные отходы.

Эффективность: это еще один важный шаг к созданию комплексных технологий для переработки больших объемов жидких радиоактивных отходов.

«В результате ряда химических преобразований мы впервые получили из присутствующих в угольной золе ценосфер композитные частицы, в состав которых входят цеолит типа анальцим и гидратированный диоксид циркония, связывающие цезий и стронций из раствора. Также мы определили условия, в которых формируются композитные частицы с повышенной сорбционной способностью, и условия их кристаллизации в устойчивую минералоподобную матрицу. Мы разработали различные составы композитных частиц на основе ценосфер для улавливания из отходов не только радионуклидов цезия и стронция, но и актиноидов. В работе были использованы растворы нерадиоактивных изотопов, которые близки по своим свойствам к отходам ядерной промышленности. На следующем этапе необходимо проверить эффективность полученных композитов на растворах с радиоактивными изотопами этих химических элементов», — рассказала о результатах работы доктор химических наук ведущий научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН Татьяна Верещагина.

Представленные результаты — это часть комплексной работы красноярских химиков по разработке технологий обращения с радиоактивными отходами с использованием микросферических компонентов зольных отходов тепловой энергетики. Ранее, используя алюмосиликатные микросферы, они показали возможность отверждения жидких радиоактивных отходов, содержащих цезий и стронций, в одностадийном автоклавном процессе. Шаг за шагом исследователи приближаются к решению задачи по эффективной переработке больших объемов радиоактивных отходов.

Подобные разработки могут стать основой для планируемого в регионе научно-производственного кампуса, который объединит научные институты, университеты и промышленные предприятия, и обеспечит быстрый переход от лабораторных исследований к реальному производству. Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.

#НаукаКрасноярска #КампусБудущего #КарьераВНауке

Биоразлагаемый пластик из рыбных отходов

Ученые из Красноярска совершили прорыв в борьбе с пластиковым загрязнением! Они разработали экологичную пищевую упаковку из биопластика, который получают из жировых отходов переработки рыбы.

В чем ее преимущества?

- Полностью разлагается в природе без вреда для окружающей среды.
- Решает две проблемы: утилизирует отходы рыбной промышленности и создает «зеленую» альтернативу пластику.
- Надежно защищает продукты: материал устойчив к влаге, пару и препятствует развитию бактерий, продлевая свежесть.
- Безопасна для пищи: не влияет на вкус и запах продуктов, соответствует всем строгим ГОСТам и международным стандартам.

Эта инновационная пленка — реальный шаг к устойчивому будущему, где упаковка не будет веками лежать на свалках. Отличный пример экономики замкнутого цикла в действии!

«В развитых странах инвестиции в упаковочную промышленность уже обогнали даже машиностроение, настолько значимым стал этот сегмент. При этом срок жизни многих видов упаковки — всего несколько суток. После использования она почти сразу превращается в мусор, большая часть которого не перерабатывается, а накапливается в окружающей среде. Пластиковые отходы все чаще оказываются в почве, в реках и океанах, нарушая экосистемы и угрожая живым организмам. Особенно большую проблему создает именно одноразовая упаковка, на которую приходится четверть мирового производства пластмасс, и которая разлагается крайне медленно: десятки, а порой и сотни лет. На этом фоне интерес к биоразлагаемым материалам становится не просто тенденцией, а необходимым ответом на экологический вызов — особенно когда такие материалы производятся не из первичного сырья, а из отходов, например, рыбной промышленности. Огромные объемы жиросодержащих рыбных остатков часто не перерабатываются вовсе, превращаясь в еще одну экологическую проблему. Использование этих отходов для получения целевых продуктов, включая разрушаемую упаковку, меняет саму логику производства: отход становится ресурсом, а упаковка — частью устойчивого цикла», — подчеркивает руководитель работы Татьяна Волова, доктор биологических наук, заведующая лабораторией хемоавтотрофного биосинтеза Института биофизики СО РАН.

Подобные разработки могут стать основой для планируемого в регионе научно-производственного кампуса, который объединит научные институты, университеты и промышленные предприятия, и обеспечит быстрый переход от лабораторных исследований к реальному производству.

Исследование поддержано Российским научным фондом (№ 23–64–10007). Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.

#НаукаКрасноярска #КампусБудущего #КарьераВНауке

Воздух под присмотром: зачем ученые следят за концентрацией углекислого газа в тайге

На фоне разговоров об изменении климата Сибирь всё чаще оказывается в центре внимания. Именно здесь сосредоточены одни из крупнейших природных хранилищ углерода на планете. В стране ведутся масштабные исследования в области мониторинга концентрации парниковых газов, расчёта углеродного баланса и разработки климатических решений в рамках национальной климатической доктрины по достижению углеродной нейтральности к 2060 году. Одним из важных центров этих научных усилий может стать научно-производственный кампус в Академгородке. Учёные из Красноярского научного центра СО РАН уже работают над тем, чтобы точно понять: насколько северные леса, болота и тундра на самом деле влияют на климат. О том, как устроены измерения и почему важно научиться считать углерод, рассказал журналистам Newslab.ru кандидат биологических наук, заведующий лабораторией Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН Анатолий Прокушкин.

Почему Сибирь — это ключевой вопрос глобальной климатической безопасности читайте в статье

Климатические исследования должны идти в связке с задачами развития экономики. Углеродное регулирование должно стать неотъемлемой частью работы промышленных предприятий. Наука в этом процессе становится связующим звеном — она формирует доказательную базу, с помощью которой можно строить справедливую и эффективную систему регулирования.

Чтобы этот механизм заработал, необходима координация: между наукой, властью, бизнесом и обществом. Научно-производственные кампусы, такие как тот, что планируется создать в Красноярске, могут стать точками сборки этих усилий. Их задача — не только адаптировать глобальные климатические решения под местные условия, но и формировать собственную повестку, нацеленную на устойчивое развитие северных территорий. В условиях, когда климатические изменения особенно остро ощущаются в Сибири и Арктике, такие центры приобретают стратегическое значение.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.

#НаукаКрасноярска #КампусБудущего #КарьераВНауке

Экосистемы России продолжают быть поглотителями парниковых газов, но есть тревожные сигналы

Ученые провели комплексную оценку баланса парниковых газов в наземных экосистемах на территории России. Исследование показало, что природные экосистемы страны остаются чистым поглотителем в углеродном балансе. Однако растущее число пожаров и деятельность человека ставят эту способность под угрозу.

Большую часть территории России занимают леса, тундра и водно-болотные угодья, которые играют ключевую роль в глобальном цикле парниковых газов. Однако современные оценки вклада этих территорий в баланс углерода основаны на устаревших и неполных данных. Существующие официальные статистические материалы о поглощении и эмиссии углекислого газа, метана и оксида азота не отражают реальной динамики последних десятилетий. При этом стремительное изменение климата, учащение природных нарушений и несовершенство системы управления земельными ресурсами создают дополнительную угрозу, способную изменить роль экосистем на территории России в глобальном цикле парниковых газов.

Международный коллектив ученых из разных стран, в который вошли исследователи Красноярского научного центра СО РАН, под руководством ведущих ученых-климатологов мира провел масштабное исследование и оценил вклад наземных экосистем России в глобальный баланс парниковых газов. Специалисты впервые комплексно оценили баланс углекислого газа, метана и оксида азота, на всей территории страны, объединив данные наземных наблюдений, спутникового мониторинга и атмосферных измерений для расчета потоков парниковых газов. Исследование охватило два последних десятилетия.

«Наше исследование предлагает новое понимание вклада обширных ландшафтов России в глобальную динамику парниковых газов и подчёркивает их важнейшую роль в формировании будущих биогеохимических тенденций. Совместный учет всех трех газов показал, что естественные экосистемы России выступали чистым поглотителем парниковых газов. Однако при учете антропогенных выбросов от промышленности, энергетики и сельского хозяйства общий баланс парниковых газов территории России смещается в сторону источника. Учитывая экстремальные климатические явления, а также наблюдаемый рост пожаров и нашествий насекомых, мы ожидаем, что общее воздействие изменения климата на экосистемы России будет преимущественно негативным, несмотря на долгосрочные климатические тенденции, увеличивающие чистую первичную продуктивность. Наша работа подчеркивает критическую роль обширных российских ландшафтов в глобальном цикле парниковых газов и необходимость устойчивого управления экосистемами для сохранения их стабильности в условиях меняющегося климата», — рассказал один из авторов исследования Анатолий Прокушкин, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН.

Полученные результаты важны для разработки научно обоснованных мер по регулированию потоков климатически активных веществ и могут быть использованы при формировании национальной и международной климатической политики. Ученые подчеркивают, что для сохранения роли природы в стабилизации климата необходимо дальнейшее совершенствование систем мониторинга для повышения точности оценок, а также требуется улучшить охрану лесов от огня и вредителей, и пересмотреть подходы к ведению лесного и сельского хозяйства. Эти шаги критически важны для координации международных усилий по смягчению последствий изменения климата.

Исследование для Российской федерации проведено в рамках международного проекта «Региональная оценка и процессы углеродного цикла» RECCAP2 (Regional Carbon Cycle Assessment and Processes, Phase 2).

Всемирный день науки

Праздник учреждён ЮНЕСКО в 2001 году. Его цель — напомнить, что развитие невозможно без науки, и что именно знания делают общество устойчивым и справедливым.

Тема 2025 года — «Доверие, трансформация и будущее: наука, которая нужна к 2050 году».

Знаете ли вы, что право участвовать в научном прогрессе — одно из базовых прав человека? Об этом говорит статья 27 Всеобщей декларации прав человека. А один из главных праздников, который напоминает об этой миссии науки, — Всемирный день науки за мир и развитие, отмечаемый ежегодно 10 ноября.

Почему это важно?

Как отметила генеральный директор ЮНЕСКО Одрэ Азуле, наука — это не просто технологии.
- Это конкретные ответы на глобальные вызовы — от климатических кризисов до нехватки ресурсов.
- Это общий язык. Научная дипломатия создает уникальные мосты для международного сотрудничества, где договорённости преобладают над разногласиями.
- Это взгляд в будущее. Какая наука нужна нам к 2050 году?
Именно так звучит тема Всемирного дня науки в 2025 году — «Доверие, преобразования и завтрашний день: наука, необходимая нам к 2050 году». Этот слоган задаёт тон всему Международному десятилетию наук в интересах устойчивого развития (2024-2033), провозглашённому ООН.

Красноярский научный центр СО РАН в глобальной повестке

Задачи Десятилетия и Всемирного дня науки напрямую перекликаются с нашей работой:

Открытая наука: мы стремимся делать знания доступными, следуя духу Рекомендации ЮНЕСКО по открытой науке.

Устойчивое развитие: наши исследования в области экологии, биотехнологий и новых материалов — это вклад в решение глобальных проблем.

Мы поддерживаем стремление ЮНЕСКО делать занятие наукой доступным для всех и увеличивать долю женщин в науке. Наука — краеугольный камень прочного мира, а её развитие — ответственность не только учёных, но и всего общества. Давайте строить будущее вместе!