Зеленая химия: переход от нефти к растительному сырью

Зеленая химия как научное направление, возникла в конце XX века. В ее основе лежит идея, что новые схемы химических реакций и процессов должны сократить влияние химических производств на окружающую среду. Специалисты ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» не отстают от мировых трендов. О перспективах зеленой химии в Красноярске рассказывают директор Института химии и химической технологии СО РАН Оксана Павловна Таран и старший научный сотрудник ИХХТ СО РАН Юрий Николаевич Маляр.

Оксана Таран: Если прошлый век был веком переработки нефти (refinery), то XXI век станет веком переработки биомассы (biorefinery). Biorefinery или комплексная переработка биомассы подразумевает экстракцию всех полезных веществ, например, из древесины. Из нее будут извлекаться биологически-активные вещества, в частности, лигнин будет перерабатываться в востребованные ароматические соединения, из которых можно получать пластики, топливо и прочее. Раньше на ЦБК и гидролизных заводах лигнин считался обычным отходом. К сожалению, пока у нас биодобавки делают отдельно, фанеру отдельно, древесный спирт отдельно. В результате получение биотоплива и биохимикатов не может конкурировать с нефтехимией. Если же объединить производство всех продуктов в одном месте, то оно станет окупаемо.

Юрий Маляр: Сейчас думаем о создании молодежной лаборатории, занятой разработкой новых материалов с уникальными свойствами. Возможно в рамках этой лаборатории мы сможем выполнять сторонние практические заказы. Надеемся, что это будет возможно при трехсторонней поддержке нашего ФИЦ, Института цветных металлов и материаловедения СФУ и СибГУ науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнёва. Наш академический институт и новая лаборатория может стать одним из важных участников длинной цепочки от азов в виде фундаментальной науки, укрупнения, промышленной установки и передачи промышленному заказчику до конечного потребителя. Если удастся построить такой цикл в Красноярске, то будет отлично.

Подробности в материале на нашем сайте: https://ksc.krasn.ru/news/zelenaya_khimiya_perekhod_ot_nefti_k_rastitelnomu_syryu/

Ровно 114 лет назад, 30 июня 1908 года, упал Тунгусский метеорит. 2 года назад красноярские ученые предложили новое объяснение Тунгусского феномена. По их расчетам, значительные разрушения в районе Подкаменной Тунгуски связаны не с падением космического объекта на Землю, а с ударными волнами, возникшими при сквозном прохождении железного астероида сквозь атмосферу Земли. Это объясняет отсутствие на поверхности Земли метеоритных фрагментов. Результаты исследований были опубликованы в цикле статей в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а мы подробно рассказывали об этих результатах в нашем материале:
https://ksc.krasn.ru/news/the_age_old_mystery_of_the_tunguska_catastrophe_close/

Российский научный фонд подвел итоги конкурсов 2022 года на получение грантов по мероприятиям «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» и «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов.

По результатам конкурсов РНФ поддержал три инициативных проекта молодых ученых и один проект молодежной научной группы в ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН».

Проекты научных групп под руководством молодых ученых:
❗"Создание фундаментальных основ экологически безопасных методов получения полифункциональных материалов на основе природных полисахаридов", руководитель Маляр Ю.Н.

Проекты инициативных исследований молодых ученых:
❗"Нелинейные эффекты в рассеянии электромагнитного излучения квази-связанными состояниями в континууме", руководитель Ершов А.Е.
❗"Проявление поверхностных, размерных эффектов и магнитных межчастичных взаимодействий в магнитных свойствах порошковых систем наночастиц ферригидрита", руководитель Красиков А.А.
❗"Создание биолюминесцентного аптасенсора для выявления биомаркера меланомы MIA Н3", руководитель Башмакова Е.Е.

Поздравляем коллег и желаем им успехов в работе!

https://ksc.krasn.ru/news/uchenye_knts_s…

Летние научные новости и призыв не рвать цветы от красноярских ученых. 🌸

Ученые ФИЦ "Красноярский научный центр СО РАН" обнаружили в сосновых лесах Красноярского края редкие краснокнижные цветы семейства орхидные Orchidaceae, среди них три вида венериного башмачка и гнездоцветка клобучковая. Исследователи оценили встречаемость этих растений в пригороде Красноярска и влияние деятельности человека на их популяции.

«Из 299 покрытосеменных растений, внесенных в Красную книгу Красноярского края, более 6% составляют орхидеи. Численность популяций этих видов в природе — низкая. На исследованных нами территориях площадь распространения этих видов не превышает 1%, однако их встречаемость изменяется год от года вследствие антропогенного воздействия. Территории, где мы отмечали краснокнижные цветы, находятся под рекреационной нагрузкой, в частности, цветы вытаптывают и срывают на букеты. Из-за утраты половозрелых взрослых особей, невозможности семенного размножения и накопления стареющих особей такие популяции не способны к самоподдержанию и могут погибнуть», — рассказала Ирина Гончарова, кандидат биологических наук, научный сотрудник Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН.

Подробности на нашем сайте https://ksc.krasn.ru/news/zhizn_krasnokn…

Сегодня свой день рождения отмечает почетный гражданин Красноярского края и Красноярска, лауреат большой золотой медали им. М.В. Ломоносова, академик РАН Иосиф Исаевич Гительзон.

Академик Иосиф Исаевич Гительзон — врач и биофизик, исследования которого охватывают масштабные процессы, связанные с экосистемами и биосферами. Среди его работ есть исследования, посвященные управлению биосинтезом микробных популяций, методам биолюминесцентного анализа и замкнутым экологическим системам жизнеобеспечения человека.

Одно из самых ярких и интересных достижений академика и его коллег — проект БИОС-3. БИОС-3 представлял собой герметичную замкнутую систему жизнеобеспечения человека, расположенную в подвале Института биофизики СО РАН в красноярском Академгородке. В ней было четыре отсека, в двух из которых располагались камеры для выращивания растений, таких как пшеница, соя, салат, чуфа, морковь, в одном — микроводорослевые культиваторы, а в последнем находились каюты экипажа с необходимым оборудованием.

БИОС-3 был экосистемой в миниатюре, которая обеспечивала команду из трех человек необходимыми ей водой и воздухом в течение большого времени. Среди экспериментов, проводившихся в БИОС-3, самый продолжительный длился 180 дней. Потребность команды в пище система покрывала на 80%. Таким образом, основываясь на БИОС-3, можно создавать станции и колонии, в теории способные долго выживать на самообеспечении в экстремальных условиях пустынь, полярных широт или даже космоса.

Другая область исследований И.И. Гительзона посвящена динамике развития растительных сообществ и измерению характеристик водных масс. Основная задача работ коллектива под научно-методическим руководством Иосифа Исаевича — прогнозирование: на основе визуальных данных необходимо научиться определять тренды развития растительности в биосфере Земли. На основе трудов академика, по его инициативе и под его руководством появились большие социально значимые научные проекты: «Экология величайших рек мира», «Зеленая волна», программы «Хлорофилл в биосфере», «Чистый Енисей».

Академика особо интересуют морские светящиеся микроорганизмы и морская биолюминесценция. Им и его командой были разработаны оборудование и методы, позволяющие изучать эти явления, а также проведены многочисленные исследования. На основе результатов этих работ создавалась современная практика общеокеанических исследований.

Поздравляем Иосифа Исаевича с днем рождения и желаем здоровья и успехов во всех начинаниях!

Как сообщают наши коллеги из Сибирский федеральный университет красноярские физики использовали концепцию связанных состояний в континууме применительно к анизотропным фотонным кристаллам, чтобы спроектировать резонатор с управляемой добротностью и минимальными потерями световой энергии.

«Анизотропный фотонный кристалл — это альтернатива металлическому зеркалу, он состоит из слоёв изотропного и анизотропного диэлектрического материала, которые чередуются между собой, как слои бисквита и крема в торте. Оптические свойства анизотропных соединений различны для различных направлений распространения света в них. Таким свойством обладают, например, жидкие кристаллы. Фотонный кристалл позволяет обеспечить большую величину отражения при меньшем поглощении в сравнении с металлическим зеркалом», — объяснил один из соавторов исследования, научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН и СФУ Павел Панкин.

Подробности на нашем сайте: https://ksc.krasn.ru/news/krasnoyarskie_…

Лето — пора полевых исследований. Ученые ФИЦ "Красноярский научный центр СО РАН" ведут работы в различных регионах нашей страны. На днях в Мурманской области завершили работу гидробиологи объединенного отряда Института биофизики СО РАН и СФУ. Ученые приехали туда по соглашению с компанией «Норникель». В ходе работ предстоит оценить изменения в окружающей среде, которые связаны с деятельностью промышленного гиганта.

Финальной точкой в работе гидробилогов стала акватория Кольского залива. Измерения проводят на разном удалении от промышленного предприятия — в зонах предполагаемого сильного, среднего и незначительного влияния.

- Что касается данного места, это зона, на которой может быть максимальное влияние. Здесь в непосредственной близости расположен транспортный филиал, — рассказала научный сотрудник Института биофизики КНЦ СО РАН Анастасия Рудченко .

В порту достаточно сложно определить источники загрязнений, так как портовую инфраструктуру и акваторию используют много разных предприятий и судоходных компаний. Для сравнения обязательно берется проба, и в так называемой фоновой точке, где влияние на экосистему полностью исключено. По такой же системе, по приглашению компании «Норникель», ученые работали на водных объектах в окрестностях Мончегорска, Заполярного и Никеля.

- Задача нашего отряда — собрать образцы организмов. Мы отбираем организмы, живущие в грунте, так называемый «бентос». Отбираем организмы, которые плавают в толще воды — это зоопланктон, фитопланктон. И отбираем пробы ДНК, чтобы определить, какие виды рыб обитают в этих водоемах, — отметила Анастасия Рудченко.

Также научные сотрудники определили гидрохимические показатели воды - соленость, температуру, кислотность среды и содержание кислорода — те факторы, которые тоже могут оказывать влияние на жизнедеятельность изучаемых организмов.

- Дальнейшая задача — обработка проб, мы должны извлечь из наших проб организмы, зафиксировать их и доставить в лабораторию к специалистам, которые будут определять таксономический состав, какие конкретно виды встретились нам в этих экосистемах, — подчеркнула Анастасия Рудченко.

После обработки и упаковки пробы доставят в Красноярск. На этой неделе специалисты уже приступят к изучению биоматериалов в лабораторных условиях. Результатом исследований станет сводный отчет о состоянии биоразнообразия в районах Кольского полуострова, где работают предприятия Кольского дивизиона «Норникеля».

https://ksc.krasn.ru/news/uchenye_fits_krasnoyarskiy_nauchnyy_tsentr_so_ran_issleduyut_izmeneniya_okruzhayushchey_sredy/

Незаметно пролетели полгода. Скоро вершина лета. Хороший повод подвести промежуточные итоги заметности результатов исследований ученых Красноярского научного центра СО РАН в СМИ.

Ниже топ-10 самых упоминаемых с января по июнь новостей о результатах работы наших исследователей. Каждый из этих информационных поводов получил федеральный охват не менее 5 миллионов человек и не менее 10 перепечаток в различных СМИ. Видно, что повышенное внимание журналистов вызывают темы здоровья, экологии и качества окружающей среды, новых материалов и космоса.

Оставайтесь с нами, приглашайте друзей и коллег, чтобы быть в курсе последних достижений красноярской науки.

Топ-10 новостей красноярских ученых (январь-июнь 2022):

Грибы могут стать частью рациона космонавтов на лунной базе
https://ksc.krasn.ru/news/griby_mogut_st…

Новые композиты из коры березы помогут разрушить раковые клетки
https://ksc.krasn.ru/news/novye_kompozit…

Ученые создали гибридные светящиеся белки для обнаружения онкомаркеров
https://ksc.krasn.ru/news/uchenye_sozdal…

Биоразлагаемый пластик можно делать из сахарной свеклы
https://ksc.krasn.ru/news/biorazlagaemyy…

Создана мировая карта температуры почв
https://ksc.krasn.ru/news/sozdana_mirova…

Единственный в России прибор для самой большой охлаждаемой антенны в космосе
https://ksc.krasn.ru/news/edinstvennyy_v…

Ученые предсказывают безвозвратную потерю части лесов из-за изменения климата
https://ksc.krasn.ru/news/uchenye_predsk…

Прочные и устойчивые к коррозии российские нанокомпозитные порошковые краски заменят импортные аналоги
https://ksc.krasn.ru/news/prochnye_i_ust…

Будущее лесных пожаров предскажут по их прошлому
https://ksc.krasn.ru/news/budushchee_les…

Магнитные наночастицы в углеродной оболочке могут применяться для очистки воды от органических красителей
https://ksc.krasn.ru/news/magnitnye_nano…