Природные биополимеры и их передовые модификации используются сегодня в самых различных сферах деятельности человека — Biomicrogels Group

BIOMICROGELS GROUP – международная технологическая быстроразвивающаяся группа компаний, основанная в 2012 году командой инженеров-разработчиков, которые создали принципиально новую технологию Биомикрогели®, нацеленную на решение глобальных проблем сохранения пресной воды и снижения выбросов парниковых газов.

На базе технологии в промышленном направлении – НПО БиоМикроГели — группа создала и развивает решения для очистки воды на производственных предприятиях машиностроительной, металлургической, нефтяной, пищевой и транспортной отраслей промышленности, а в бытовом направлении — созданы экологически безопасные моющие и чистящие средства для дома и косметические продукты WONDER LAB.

На сегодняшний день BIOMICROGELS GROUP является единственным российским обладателем эко-сертификата Ecolabel в своей категории товаров, а также признана на международном саммите G20 лучшей технологической компанией среди стран «большой двадцатки» в категории «чистые технологии».

Портал ESG.ru.com пообщался с Александром Ягуповым, R&D директором Biomicrogels Group.

— Собирается ли ваша компания запатентовать еще какие-то новые технологии? В каком секторе?

— Компания BIOMICROGELS GROUP сделала возможным применение биополимеров в сфере переработки и утилизации промышленных отходов благодаря использованию широко распространенного и доступного во всем мире сырья, которым являются сельскохозяйственные отходы — жом сахарной свеклы, яблочный жмых и корзинки подсолнечника.

К природным биополимерам относится и технология Биомикрогели^® — запатентованная разработка компании, которая сегодня применяется при очистке промышленных сточных вод от масел, жиров и нефтепродуктов, переработке и утилизации отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей, ликвидации разливов нефти, повышении эффективности производств растительных масел. Кроме того, эта технология нашла применение в потребительской линейке — чистящие и моющие средства для дома, косметика, средства по уходу за животными. Разработка стала возможной благодаря объединению усилий ученых, работающих в сфере химии биополимеров, позволив за счет глубокой переработки сельскохозяйственных отходов вывести на новый уровень утилизацию промышленных отходов — двух крупнейших источников загрязнения пресной воды и образования парниковых газов. 

Сегодня технология BIOMICROGELS GROUP защищена более чем 100 патентами в 62 странах мира, включая более 20 стран Европы, Россию, США, Канаду, Индию, Китай, страны Юго-Восточной Азии и Персидского залива.   

Но BIOMICROGELS GROUP не останавливается на этом и продолжает научные изыскания по применению технологии Биомикрогели^® в самых разных сферах, где востребованы устойчивые решения на базе биополимеров, направленные на решение глобальных проблем человечества – дефицит чистой пресной воды на планете и рост выбросов парниковых газов: водоочистка и водоподготовка, биоразлагаемые покрытия и материалы, новые функциональные полимеры, органические реагенты и др. 

— Работает ли ваша компания с крупными нефтегазовыми компаниями? Какими? Закупают ли они ваши разработки? С какими металлургами?  

— НПО БиоМикроГели работает с такими компаниями, как РЖД, ПНТЗ, ЧТПЗ, НЛМК, «Норникель», «Северсталь», «Газпромнефть», «Лукойл» и многими зарубежными. 

Модификации на основе технологии Биомикрогели^®  применяются для обезвреживания смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) на металлургических и трубопрокатных предприятиях. При этом стоимость переработки СОЖ в 2-3 раза ниже стоимости утилизации традиционными способами, а вода после очистки соответствует нормам ПДК. С экологической точки зрения важно, что разделение СОЖ проходит без использования обычно применяемых для этого сорбирующих препаратов. Это снимает вопросы с утилизацией отработанного материала, который в настоящий момент захоранивают. Кроме того, комплекс реагентов на основе Биомикрогелей^® и установка для их использования исключают выпаривание, не требуют дополнительного нагревания эмульсии и, как следствие, сокращают затраты на электроэнергию или газ, а также снижают выбросы углеводородов в окружающую среду, что позволяет компаниям по всему миру снизить «углеродный след» и соответствовать глобальной политике ESG. 

Например, на одной из ведущих сталелитейных компаний России в ее производственном цикле широко применяются смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), которые после использования необходимо утилизировать с соблюдением строгих норм и стандартов. Для решения подобных задач у компании НПО БиоМикроГели есть целая линейка установок для разделения СОЖ с производительностью от 100 до 10 тыс. куб. м. в месяц. Содержание нефтепродуктов в стоке этого металлургического предприятия достигает до 2500 мг/дм³. Заказчик выдвинул следующие требования к очищенной воде: радикальное снижение остаточной концентрации нефтепродуктов до уровня менее 10 мг/дм³ при рН в диапазоне 6,5-8,5 и минимальном объеме осадка. Для решения данной задачи был использован Деэмульгатор Биомикрогели^® BMG-P7, который применяется в виде 2% водного раствора, связывает эмульгированные капли масел и нефтепродуктов и образует стабильные нерастворимые соединения. При дальнейшей обработке происходит образование осадка, который удаляется фильтрацией или отстаиванием. Благодаря применению Деэмульгатора Биомикрогели^® удалось эффективно осуществить разделение отработанных СОЖ, обеспечив: 

• снижение содержания нефтепродуктов в воде с величины 2500 мг/дм3 до значений <1 мг/дм3;  
• значение pH очищенной воды в диапазоне 6,5-8,0;  
• достижение доли осадка в 2% от объема обрабатываемой СОЖ;  
• исключение необходимости нагрева СОЖ в процессе очистки. 

С применением решения Биомикрогели^® существует возможность регенерировать рабочий раствор BMG-P7 и извлечь из осадка собранные нефтепродукты, поэтому, при достаточном качестве выделенного нефтепродукта, есть потенциал к снижению образования отходов вплоть до полного их исключения.

Для нефтяной промышленности компанией разработаны решения на основе Биомикрогелей^® для очистки производственных и ливневых сточных вод от масел и нефтепродуктов перед сбросом до показателей по нефтепродуктам <1 мг/л, снижая объем отходов для захоронения / утилизации; для локализации и сбора с поверхности тонких нефтяных пленок и очищения пластовых, попутно добываемых, сточных, подтоварных и закачиваемых в систему поддержания пластового давления вод. 

В июне-августе 2020 года представители НПО БиоМикроГели участвовали в устранении последствий крупной экологической катастрофы в Арктике, где в окрестностях Норильска вылилось более 20 тысяч тонн дизельного топлива. Тогда были использованы две разработки компании: фильтрующий материал Spilltex^® и коагулянт для очистки воды Биомикрогели^® BMG-P2. Решения показали высокую эффективность очистки, что было подтверждено и протоколами испытаний проб очищенной воды в независимой аккредитованной лаборатории. По результатам работы компания получила благодарственные письма как от ответственной за аварию организации, так и МЧС России. 

— Кто из компаний в ближайшее время планирует запустить проекты по очистке промышленных стоков, например? 

— Еще одна сфера применения Биомикрогелей^® – очистка производственных и ливневых сточных вод, которые образуются в результате работы производственных предприятий многих сфер деятельности: металлургии, нефтедобычи, нефтепереработки, пищевой, транспортной индустрии и т.д. Проблемы в очистке сточных вод: недостаточная эффективность существующих технологий в отделении масел, жиров и нефтепродуктов (остаточное содержание 30-60 мг/л при оптимальных 0,05-1 мг/л) и высокие капитальные и эксплуатационные затраты. Коагулянт Биомикрогели^® BMG-P2 и флокулянт Биомикрогели^® BMG-C2 эффективно улавливают в воде любые минеральные и растительные масла, животные жиры, а также нефть и нефтепродукты до показателей на уровне 0,05-1 мг/л. После разделения водомасляной смеси очищенную воду можно вернуть в технологический цикл и использовать повторно. 

Использование экологичных биоразлагаемых реагентов Биомикрогели^® для очистки воды позволяет достигать требуемых в рамках законодательства РФ нормативных значений по нефтепродуктам без необходимости проведения дорогостоящих модернизаций текущего оборудования, такой качественный результат очистки исключает платежи за негативное воздействие и штрафы за превышение содержания нефтепродуктов в сточной воде. Важно и то, что реагенты Биомикрогели^® производят из растительного сырья, поэтому их использование полностью соответствует сформулированным на глобальном уровне и правительствами, и бизнесом принципам «зеленой» повестки и декарбонизации производства. Комплекс реагентов на основе Биомикрогелей^®  исключает выбросы парниковых газов при производстве и последующем сжигании использованного реагента, как следствие, снижает выбросы углеводородов в окружающую среду, что позволяет компаниям по всему миру снизить «углеродный след» и соответствовать глобальной политике ESG. 

Примером очистки нефтесодержащих промстоков является работа в локомотивных депо по ремонту и обслуживанию подвижного состава тепловозов и вагонов, где при мойке вагонов, промывке и пропарке железнодорожных цистерн вода загрязняется нефтепродуктами. Превышение допустимых концентраций нефтепродуктов в стоках может нарушать работу систем очистки городских очистных сооружений, поэтому к качеству сточных вод предъявляют жесткие требования, а в случае их нарушения предприятие может нести дополнительные расходы – плату за негативное воздействие. НПО БиоМикроГели предложили собственное решение на основе Флокулянта Биомикрогели^® BMG-С2, которое позволило очистить сточные воды депо от нефтепродуктов до требуемых норм – менее 0,05 мг/л. 

— Из чего производятся Биомикрогели? 

Биомикрогели^® — это биоразлагаемые полимеры, получаемые путем глубокой переработки сельскохозяйственного сырья: яблочного и свекловичного жомов, поэтому полностью безопасны для природы и человека и доступны по цене. 

Технология с применением Биомикрогелей^® попозволяет очищать воду до 10 раз эффективнее и экономичнее аналогичных решений, одновременно оптимизируя процесс по энергозатратам и снижая выбросы парниковых газов. 

На международном саммите G20 технология Биомикрогели^® признана лучшей в сфере Cleantech во всем мире. 

Консалтинговая компания Isle Utilities Limited (Isle), более 30 лет специализирующая на оценке технологий и лучших инновационных практик, подтвердила важнейшие свойства продуктов Биомикрогели^® и решений с их применением, присвоив им такие характеристики: высокая эффективность действия, полная биоразлагаемость, соответствие принципам «зеленой химии», экономическая эффективность, а также уникальность продуктов и технологий.  

— Как они работают в плане сохранения пресной воды? 

Согласно исследованию Global Carbon Project, вредные выбросы в атмосферу продолжают расти с каждым годом. Так, в 2020 году, несмотря на пандемию и снижение промышленной активности, выбросы углекислого газа (СО₂) установили новый рекорд – их объем составил 36 миллиардов тонн в год. Увеличение вредных примесей в атмосфере ведет к «парниковому» эффекту — изменению климата, а также дефициту чистой пресной воды.  Пресная питьевая вода составляет менее 3% мировых водных ресурсов, из которых 2,5% приходится на ледники Антарктики, Арктики и горных районов, а также подземные источники. Поэтому человечество может рассчитывать лишь на 1% водных ресурсов для удовлетворения нужд всех антропогенных экосистем и потребностей в пресной воде. Однако сегодня человечество загрязняет водные ресурсы быстрее, чем природа может переработать и очистить воду в реках и озерах. Более 2 млрд человек на планете не имеют доступа к безопасной пресной воде. 

В быту все процессы очистки поверхности связаны с применением моющих средств, энергозатратами, и расходом воды. Моющие средства в своем составе могут содержать токсичные, аллергенные, не биоразлагаемые компоненты, которые загрязняют сточную воду, а высокие концентрации поверхностно-активных веществ (ПАВ) дополнительно требуют повышенного расхода воды для смывания (полоскания). Биомикрогели^® произведены из растительного сырья, безопасны для человека (гипоаллергенны), домашних питомцев и окружающей среды (в т.ч. водных объектов и микроорганизмов в них), поэтому моющие средства на основе Биомикрогелей^®  в своих составах содержат минимальные количества биоразлагаемых ПАВ и полностью исключают из состава нежелательные компоненты, что в конечном счете позволяет минимизировать загрязнение воды. Так как Биомикрогели^® быстро и полностью смываются, а также от 2-х до 40 раз повышают смываемость ПАВ, то минимизируется количество воды необходимое для смывания (полоскания). Моющие средства на основе Биомикрогелей® эффективны в холодной воде, поэтому не требуется дополнительных энергозатрат на процессы очистки (стирки). 

В процессе производства Биомикрогелей^® не происходит дополнительных выбросов CO₂ в окружающую среду (расчёт области охвата Scope 1 = 0). В качестве исходного сырья для производства Биомикрогелей^® используются отходы сельского хозяйства, например, яблочный жом, который в большинстве своём нигде не используется и утилизируется компостированием, в результате чего в атмосферу выделяется 1,1 кг СО₂-экв. на 1 кг жома. Применяя такой жом в качестве сырьевого компонента, минимизируется собственный углеродный след производства Биомикрогелей^® с учётом энергоносителей – расчёт Scope 2 не превышает 0,36 кг СО₂-экв. на 1 кг продукции. 

Обобщенно процесс применения Биомикрогелей^® строится следующим образом: Биомикрогели^® покрывают любые масла пленкой, образуют микрокапсулы и быстро сцепляют их между собой – в таком виде масла могут быть легко отделены от воды, а после этого отделения и масло, и вода могут быть легко возвращены в технологический процесс. Тем самым, производители могут использовать водные ресурсы повторно. 

Так, например, применение Биомикрогелей^® для утилизации отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), даже без регенерации, по сравнению с классической технологией упаривания и сжигания сконцентрированного остатка, позволяет снизить эмиссию СО₂ на 365 кг СО₂-экв. при утилизации 1 куб. м отработанной СОЖ. С учётом низкой дозировки Биомикрогелей^® (до 150 мг/л), при расчёте углеродного следа области охвата Scope 3, каждый килограмм Биомикрогелей^® в рамках своего жизненного цикла при утилизации металлургических СОЖ снижает эмиссию парниковых газов на 600–1500 кг СО₂-экв.! 

Похожая ситуация для решений по производству растительных масел, где применение Биомикрогелей^® позволяет снизить углеродный след технологии производства пальмового масла на 1 млн тонн СО₂-экв. в год. Такой эффект достигается за счёт:  

• Снижения общего объема используемой в технологии воды на 16%; 
• Снижения уровня энергопотребления на 23%; 
• Увеличения скорости экстракции масла и производительности фабрики на 30%; 
• Снижения содержания масла в POME (англ. – Palm Oil Mill Effluent), направляемых в пруды сточных вод, содержащих масло, в 2 раза. 

Решения на основе Биомикрогелей^® позволят глобально сократить выбросы СО₂ на величину до 23 млн тонн в год при очистке промышленных сточных вод от масел, жиров и нефтепродуктов, переработке и утилизации отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), ликвидации разливов нефти, повышении эффективности производства растительных масел. 

Так как отходы сельскохозяйственных производств, содержащих в большом количестве полисахариды широко распространены, то можно подобрать подходящее сырье для производства Биомикрогелей^® практически в любой точке мира и локализовать там производство Биомикрогелей^® с целью минимизации углеродного следа от транспортировки сырья и готовой продукции.