Золотая… шелуха

2296



Если рядом с предприятием по производству риса поставить завод, сырьем для которого являются все его отходы, то из 1 тонны сырья можно получить разнообразные виды химической продукции: аморфный диоксид кремния; фурфурол (химикат для промышленности); ксилит; сырье для беленой целлюлозы; рисовое масло; фитин и его производные и многое другое.

В настоящее время экологическая проблема вышла на глобальный уровень, и тенденция перехода на «зеленую» экономику является неизбежным направлением развития.  Наряду с этим, научное направление, такое как «зеленая» химия, привлекает все больше внимания, учитывая ее направленность как усовершенствование химических процессов, положительно отражающихся на окружающей среде. 

Практика «зеленой» химии приводит не только к экологическим выгодам, но также к экономическим и социальным. Комбинация этих трех преимуществ известна как «тройной итог» и обеспечивает сильный стимул для разработки устойчивых продуктов и процессов. Одним из интересных направлений «зеленой химии», помимо разработки экологически чистых веществ, является создание так называемых «богатств» из отходов, предусматривающее переработку органических отходов с целью синтеза химических веществ.

Рис является одним из значимых пищевых продуктов в мире, занимая второе место после пшеницы. Согласно данным последнего отчета International Grains Council, мировое производство зерновых ежегодно растет и в 2019-2020 гг. вырастет до 2,178 млрд тонн. При производстве риса образуется до 30% отходов (рисовой шелухи) от массы сухого зерна. Ежегодно мир импортирует отходы прочих зерновых в среднем на сумму 240 млн долларов. Крупными импортерами товарной продукции являются Китай, США, Турция и Бельгия, на долю которых приходится 52,5% всего мирового импорта. 

В научной и технической литературе приводится огромный перечень способов переработки рисовых отходов. Рисовая шелуха большей частью сжигается в печах либо подвергается захоронению. При этом шелуха не распадается в земле ввиду наличия в ней диоксида кремния (15%). При ее сжигании образуется зола, составляющая 20-25% ее массы. 

Рисовая шелуха и ее зола представляют собой многокомпонентное соединение, но преобладающим компонентом в золе – около 85% – является оксид кремния.   

Отходы производства риса отличаются по своему химическому составу. В США уже давно работают заводы, получающие золу рисовой шелухи хорошего качества, или аморфный кремнезем.

Интересным является тот факт, что крупные индустриальные страны развивают практику применения рисовых отходов в производстве сложных товаров. Так, в 2009 году компания Pirelli начала использовать силику (оксид кремнезема) из рисовых отходов для производства своих шин, которые обладают с точки зрения экологичности тремя отличительными особенностями, снижающими: выбросы углекислоты, уровень шума и расход топлива. 

Казахстан является одним из крупных производителей риса среди стран СНГ. За последние пять лет валовый сбор риса в стране вырос на 28%, с 377,0 до 482,9 тыс. тонн. При этом рисовая шелуха активно экспортируется в Россию, Кыргызстан и Беларусь. Экспорт отрубей в 2018 году упал по сравнению с 2017 годом почти на 78%, что связано со снижением экспорта России на 83%, ввиду вовлечения ее предприятий в переработку собственных отходов. 

В свою очередь, на отечественном рынке в настоящее время развито лишь одно направление – производство продукции, востребованное лишь в сельском хозяйстве (биокомпосты, корм для животных, подкормка для растений, мучка рисовая). Тогда как ежегодный объем накапливаемой рисовой шелухи позволяет создать малотоннажные производства с выпуском востребованных товаров (карбид кальция, ксилит, нитрид, тетрахлорсилан и др.).

Высокое содержание кремнезема в лузге и соломе делает отходы рисового производства уникальным источником кремнийсодержащих материалов. 

Диоксид кремния является одним из основных материалов в микроэлектронике, где его применяют в виде изолирующего слоя и в качестве защитного покрытия. Кроме того, он нашел широкое применение в производстве резинотехнических изделий и пластмасс, химической промышленности, машиностроении.

Стоит отметить, что аморфный диоксид кремния из рисовой шелухи превосходит порошки диоксида кремния, получаемые из силиката натрия или кристаллического диоксида кремния в металлургическом переделе.  

Мировой рынок аморфного диоксида кремния ежегодно растет примерно на 5% в год и по прогнозу аналитиков к 2020 г. его объемы достигнут 1,5 млрд долларов. В настоящее время в Казахстане производство аморфного, в отличие от металлургического, диоксида кремнезема отсутствует. Существует множество казахстанских и иностранных патентов по получению оксида кремнезема из рисовой шелухи. Однако сдерживающим фактором коммерциализации идей является нехватка финансирования и отсутствие заинтересованности со стороны рисопроизводителей. 

Создание производства аморфного кремнезема на базе или вблизи действующих производств риса позволило бы снизить себестоимость риса, расширить номенклатуру товаров, создать новые рабочие места и уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду. 

Однако, несмотря на ряд преимуществ использования рисовых отходов в мировой индустрии, в Казахстане данное направление обделено вниманием как бизнеса, так и государства. При этом стоит отметить, что развитие технологии производства более глубоких переделов с использование рисовой шелухи гармонично увязывается с принятым государственным курсом индустриально-инновационного развития. Накопленные научно-исследовательские компетенции, имеющийся кадровый потенциал и последовательные меры господдержки в создании условий для привлечения инвесторов могут позволить наладить производство совершенно нового высокотехнологичного продукта в Казахстане.


Салтанат УЙСИМБАЕВА, главный эксперт Центра отраслевого развития АО «Казахстанский центр индустрии и экспорта «QazIndustry»

Телеграм-канал «Нефть и Газ Казахстана. Факты и комментарии». Ежедневные новости с краткими комментариями. Бесплатная подписка.

Международное информационное агентство «DKNews» зарегистрировано в Министерстве культуры и информации Республики Казахстан. Свидетельство о постановке на учет № 10484-АА выдано 20 января 2010 года.

Тема
Обновление
МИА «DKNews» © 2006 -