Магистрант НГТУ НЭТИ создает природный гель на основе растительных отходов для контроля влаги в почве
Магистрант Новосибирского государственного технического университета НЭТИ победила в конкурсе «Студенческий стартап» с проектом по разработке экологически чистого композита, который поможет обеспечивать растения влагой.
В основе технологии — использование шрота хвойных пород, который представляет собой лигноцеллюлозную матрицу, выделяемую методом экстракции из хвои и тонких веток. Целлюлоза имеет гибкую структуру с высоким потенциалом модификации, что позволяет задавать материалу нужные параметры и значительно увеличивать его способность поглощать влагу. Лигнин же, обладая высокой плотностью, выполняет роль прочного природного каркаса, обеспечивающего жесткость и стабильность всей структуры, отмечает автор проекта, инженер центра технологического превосходства НГТУ НЭТИ Мария Савенко.
По ее словам, существующие на рынке синтетические гидрогели разлагаются на микропластик и наносят вред почве. Природные сорбенты, такие как торф или необработанные опилки, экологичны, но их влагоудерживающая способность слишком мала для того, чтобы обеспечить долгосрочный гидробаланс. Модификация растительных отходов позволит создать материал наподобие губки, который при поливе будет впитывать воду, а при дефиците влаги отдавать накопленный запас корневой системе растений.
«Компоненты, образующие матрицу, — лигнин и целлюлоза разделяются на этапе экстракции, после чего подвергаются химической сшивке. На финальном этапе продукт перерабатывается на грануляторе, где принимает удобную для потребителя форму», — рассказала Мария Савенко.
Проект решает важную экологическую задачу, обеспечивая переработку шрота в ценный продукт для сельского хозяйства. В ходе переработки образующийся биополимерный каркас приобретает высокую сорбционную емкость, сравнимую с синтетическими аналогами, при этом является экологичным, биоразлагаемым и доступным благодаря использованию вторичного сырья.
Преимуществом разрабатываемой технологии является ее адаптивность для переработки различных растительных отходов.
В настоящее время проект находится на начальном этапе: проводятся исследования по оптимизации параметров экстракции лигнина и целлюлозы для обеспечения их максимального извлечения. Далее путем химической модификации выделенных компонентов с использованием сшивающего агента будет получен композитный материал. Конечной целью работы является получение биоразлагаемых влагопоглощающих гранул — финальный этап планируется выполнить к лету 2027 года.
Проект реализуется при поддержке Фонда содействия инновациям в рамках федерального конкурса «Студенческий стартап».