Последняя в 2024 году встреча лектория под эгидой главы города Апатиты, как и все в этом юбилейном сезоне, была посвящена исследованиям, результаты которых уже демонстрируют результаты в реальном секторе экономики. Заведующая лабораторией синтеза и исследования минералоподобных функциональных материалов Центра наноматериаловедения КНЦ РАН Галина Калашникова рассказала о проекте, ставшем точкой пересечения минералогии, химии и нанотехнологий. Занимается им большой коллектив ученых из Кольского научного центра и Санкт-Петербургского государственного университета.
Богатство минеральных ресурсов Мурманской области – это и благо, и опасность. Из полезных ископаемых нашего региона получают удобрения, сталь, медь и никель, компоненты для электроники и медицинской техники, так необходимые стране. Но их активная добыча и переработка в сочетании с хрупкостью заполярных экосистем грозит проблемами для природы и человека. Кислотные выбросы перерабатывающих комбинатов разрушают почву, обжигают растения, отравляют воду и могут превратить густой лес в техногенную пустошь. Чтобы уменьшить вред, можно снизить интенсивность переработки, но лучше – создать устройства, позволяющие «запирать» вредные вещества.
Для создания эффективных газоочистных мембран ученые предложили применять некоторые редкие минералы, встречающиеся в Хибинских и Ловозерских тундр, например, из группы цеолита. Сложная кристаллическая решетка пронизана порами и каналами, что делает их отличными селективными сорбентами. Минералы с подобной структурой встречаются в природе в очень малых количествах, и для производства очистных устройств их придется синтезировать искусственно.
Проект РНФ Галины Олеговны «Новые синтетические аналоги минералов с цеолитоподобной структурой для очистки промышленных газов: синтез при использовании промышленных отходов в Арктике, сорбционные свойства, использование в мембранных технологиях» поддержал грантом Российский научный фонд. Научный коллектив, работающий над проектом, ищет новые эффективные вещества, которые можно применить для очистки газовых выбросов промышленных производств, исследует их свойства и отрабатывает методы их производства. Итогом работы должны стать работающие модели сорбентов и мембран, сохраняющие свои свойства даже в сложных условиях.
Работа над проектом продолжится и в 2025 году, благо, материала для изучения очень много. Ученые уже знают, как синтезировать 35 местных минералов, свойства которых подходят для создания мембран, а еще сотня находится «в резерве». Весьма перспективной оказалась идея использовать не только свойства синтезированного аналога природного минерала, но и создавать на его основе композитные материалы – это в несколько раз увеличивает эффективность очистки.
Участники проекта уверены, что он окажется ценным не только с практической точки зрения. Совместная работа ученых разных специальностей дает «на выходе» и новые возможности для теоретической науки.