Что мы знаем о пластике? Долговечный прочный материал, который используется повсюду. Но из общего количества произведенного пластика – шесть-восемь миллионов тонн – за всю историю его существования было переработано только около 9%. Вспомним островки пластикового мусора в океане площадью в некоторые страны. Проблема назрела, ее надо решать. Ученые из Воронежского госуниверситета создали программу, позволяющую разлагать пластик при помощи радиации.
Идейным вдохновителем стал профессор кафедры цифровых технологий Михаил Семенов, а подмастерьем – молодой, подающий надежды ученый Сергей Зайцев. В творческом тандеме они на протяжении двух лет конструировали и высчитывали компьютерную программу, которая в будущем может решить проблему загрязнения отходами пластика на мировом уровне. Сергей Зайцев рассказал об открытии «АиФ-Воронеж».
Серьезные цели
После окончания бакалавриата Сергей решил и дальше заниматься серьезной наукой. Хотя о большом научном будущем он помыслил еще на первом курсе, когда профессор Семенов читал у него лекции. Сейчас 22-летний парень живет в общежитии, ведет активную студенческую жизнь, а по вечерам на кафедре решает за чашкой чая серьезные задачи.
Существует множество технологий переработок пластика – измельчение, сжигание, кислотное расщепление, но проблема в том, что они перерабатывают маленькое количество всех отходов. К тому же эти методы экономически невыгодны и энергозатратны. Чтобы переработать тонну пластика существующими методами, нужно сжечь тонну угля, энергия от которого потом преобразуется в электричество для печи. К тому же на выходе образуется много не переработанных отходов, которые трудно утилизировать. Эффективность такого метода может быть довольно низкой.
Радиация лучше потому, что она может разлагать межмолекулярные связи пластмассы и также она способна собирать их в новые соединения.
«Мы создали программу, позволяющую моделировать структуру разных полимерных молекул, и затем разлагать их на более простые и безвредные для окружающей среды соединения посредством воздействия радиации. Идея поможет сделать производство и переработку пластика менее энергозатратной и более экологичной», - отмечает ученый.
К вопросу безопасности
Говорить о безопасности, когда дело заходит о радиации, конечно, приходится. Для реализации этого метода понадобится строительство целого отсека по типу АЭС. «На кухне использовать этот метод никак не получится», - шутит Сергей. Кроме того, потребуются и высококвалифицированные кадры. А общая стоимость внедрения технологии на экспериментальном уровне измеряется в шестизначных числах, хоть и в рублях.
Но говорить о полноценном запуске пока рано. Для начала воронежские ученые изобрели лишь компьютерную модель, но ей уже заинтересовались ученые из Китая.
«Мы изобрели не столько метод, сколько способ его компьютерного моделирования. Прежде чем реализовывать что-то в реальности, необходимо изучить весь процесс. Сейчас нет полноценного математического аппарата и программного обеспечения, которое позволит моделировать алгоритм целиком, следить за различными этапами в производстве. Для начала нужно изучить, какие химические и физические законы работают, какие закономерности выявляются», – объясняет Сергей Зайцев.
На практике пока этим никто не занимается. До реального использования, с горечью признается молодой ученый, еще разрабатывать и разрабатывать.
В разработке задействованы профессора и доценты из ВГТУ и ВГУ, всего в коллаборации работает примерно десять человек.
«Прежде, чем это реализовать, нужно найти того, кто уже занимается этой сферой. У нас есть контакты, с кем можно взаимодействовать. Хороший выхлоп будет в том случае, если к нам подключатся отдельные организации, – размышляет ученый. – На первых этапах придется вложиться, пока это не будет отработано, потом удастся сэкономить. Таким партнером мог бы стать Росатом».
Вдохновлялся советскими учеными
«Осознавая свою низкую степень образованности, можно сказать, что профессора являются идейными вдохновителями, а я помогаю, – скромничает Сергей. – Все уже было в головах у некоторых людей».
Михаил Семенов вел пары у Сергея с первого курса. А в магистратуре молодой человек нашел свою высокую готовность заниматься серьезными вещами и пошел к ученому. Сейчас после пар на кафедре, за чашкой чая они разбирают, что получилось, а что – нет, просчитывают ошибки.
«В детстве я вдохновлялся теми людьми, которые в середине прошлого века с помощью ламповых компьютеров и математических линеек запускали ракеты в космос. Хочется быть поближе к тем людям, которые понимали серьезную науку и технику, а не писать программы для айфонов. Хочется заниматься серьезными благими вещами», - добавляет Сергей.
Математика и компьютерные науки помогают ему в обычной жизни: «При желании всю жизнь можно подвергнуть анализу. Можно иногда оперировать формулами и фактами в бытовой жизни, но когда ты об этом знаешь, ты не можешь мыслить по-другому».
А вот вариант о том, чтобы полностью связать свою жизнь с наукой, Сергей Зайцев пока только рассматривает. Хотя и говорит: «Если в общем выражаться, то не хочется оставить после себя только кипу бумаги, а хочется изобрести что-то более полезное. Хоть я родился слишком поздно, чтобы открывать новые земли и слишком рано, чтобы исследовать звезды, хочу, чтобы потомки достигли вечной жизни. Человек не должен погибать там, где он родился. Наше будущее на звездах».
Бионический протез и браслет-переводчик. Как школьница стала изобретателем 
Мусор – в золото. Изобретатель придумал экотехнологию переработки отходов