Ученые из Института цитологии и генетики СО РАН предлагают заменить сырье: делать целлюлозу не из деревьев, а из дальневосточного тростника. В перспективе он может спасти от масштабных вырубок сибирскую тайгу.
- Первоначально перед нами была поставлена задача решить "оборонную" проблему, - рассказывает замдиректора института Сергей Пельтек. - Как известно, из высококачественной целлюлозы получают порох. Но после распада СССР использовавшийся для этого хлопок стал импортным продуктом. Чем его заменить?
Мы стали перебирать свою коллекцию и обратили внимание на тростник под названием мискантус. Этот злак использовался для укрепления берегов озера Чаны в Новосибирской области, у него мощная корневая система, и он может расти на слабо засоленных почвах. Мискантус неприхотлив, быстро растет и образует большую биомассу с высоким содержанием целлюлозы.
Но дикий тростник имел и свои недостатки, особенно для суровых условий Сибири. Да и корневая система оставляла желать лучшего. Ученые решили проблемы. Во-первых, вывели новый морозоустойчивый сорт тростника - "Мискантус Сорановский". Во-вторых, изменили его корневую систему. "У дикорастущего предка толстые кочки мешают технике, которая обрабатывает плантации, - поясняет Сергей Пельтек. - Наши растения имеют очень длинные корневища и после посадки формируют ровную плантацию, удобную для применения техники".
Поскольку растение многолетнее, урожай можно собирать четверть века, получая 5-7 тонн целлюлозы с гектара, а стоимость одной тонны на мировом рынке - порядка 800 долларов. Но мало вырастить "инновационный" тростник, из него надо получить высококачественную целлюлозу. Новая технология создана учеными Института проблем химико-энергетических технологий из наукограда Бийск.
Надо отметить, что у этого защитника леса своя сфера применения. Дело в том, что возить тростник на большие расстояния невыгодно. По расчетам экономистов, оптимальное расстояние от поля до завода - 50-100 километров. Поэтому это должно быть компактное хозяйство площадью около 10 тысяч гектаров, в центре которого размещается фабрика по выпуску целлюлозы. По оценкам экспертов, расходы окупятся через 7 лет. В принципе сотни таких хозяйств можно размещать вдоль Транссиба, где масса пустующих земель.
Параллельно в институте разрабатывают научные основы технологии по получению целлюлозы из биомассы на основе ферментных процессов. Это позволит вообще избавиться от токсичных отходов, а также снизить затраты энергии и расход воды. Впрочем, ученые смотрят дальше и исследуют возможность перерабатывать сырье с помощью микроорганизмов в ценные химические продукты: молочную кислоту, бутанол пропандиол и даже глюкозу. "Если научиться трансформировать целлюлозу сразу в глюкозу, это полностью изменит индустрию питания, да и много чего другого", - считает Сергей Пельтек.