Мискантус – экологичная альтернатива древесной целлюлозе?

01.02.2024 Российские ученые внедряют в сельское хозяйство новую экзотическую культуру – мискантус. С одного гектара плантаций этого растения можно получать в среднем до четырех тонн целлюлозы и использовать ее в качестве сырья в различных отраслях промышленности.

Заместитель директора по инновационной деятельности «Федерального исследовательского центра Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук» Пётр Куценогий в интервью рассказал об особенностях производства и переработке мискантуса, его отличии от других нестандартных источников целлюлозы, а также о запуске опытного завода для внедрения мискантуса в промышленность России.


Петр Константинович, расскажите о переработке мискантуса и производстве целлюлозы. Насколько такое сырье сможет заменить традиционное?

- Мискантус – это род многолетних травянистых растений (продолжительностью жизни 30 лет, а может и более, просто нет опыта наблюдений за более старыми плантациями), в дикой природе чаще всего встречается в Австралии, Азии и Африке. В России на юге Приморского края произрастает вид мискантус китайский (Miscanthus sinensis). Также он распространен в Китае, Корее и Японии. В последние десятилетия для получения целлюлозного волокна в большей степени использовалась древесина и хлопок, однако сейчас ситуация меняется. Источников производства целлюлозного волокна довольно много. Один из них – древесина. Есть проблемы возобновляемости ресурса. Деревья растут десятки лет. Если происходит интенсивная лесозаготовка, граница заготовок начинает отодвигаться от места переработки. Лес возить со временем становится затратно.
Мискантус, конечно, не дерево, зато растет очень энергично. С одного гектара хорошего соснового бора получится 200–250 тонн древесины за 100 лет. Мискантус может давать 12 тонн сухой массы за год. В Российской Федерации проблемы, связанные с эффективностью лесопереработки, нарастают. Была идея не заниматься многолетними культурами: возить бамбук как сырье из Бразилии, но длительная перевозка сырья для производства целлюлозы равносильна транспортировке воздуха. Рентабельно выращивать растения для производства целлюлозы ближе к месту ее переработки. Целлюлоза – это многотоннажное стратегическое сырье, такое же важное для индустрии, как уголь, железная руда, нефть и так далее. Поэтому я считаю, что мискантус – традиционный источник целлюлозы, но в силу ряда причин в России он не применялся.



Есть ли интерес к выращиванию мискантуса у сельхозпроизводителей?

- Дело в том, что мискантус – техническая культура. Как корм для скота, например, эта культура низкопродуктивная. Мискантус не производит много богатых белком семян, поэтому почвы не истощаются, скорее наоборот. В многолетнем гумусе перемешивание способствует плодородности почвы и возвращению почвы в сельхозоборот. Однако если нет заказчика на это сырье, то смысла его выращивать нет.



Есть ли в России необходимая техника для возделывания мискантуса?

- Обычно создание плантации занимает около двух лет. За это время мискантусу необходимо укорениться, побороть местные сорняки, создать разветвленную корневую систему. После этого ухода за полем, как правило, не требуется, потому что он создает достаточно равномерный покров. К тому же, наш сорт «Сорановский» не образует так называемых кочек, как другие сорта этого растения. Плантация, созданная один раз, работает как минимум 25–30 лет. Дозревает, разрастается около трех-четырех лет. С одного гектара плантации этой культуры можно получать в среднем до четырех тонн целлюлозы. Причем сделать это технологически проще и дешевле, нежели из древесины.



Какими преимуществами обладает волокно мискантуса, если сравнивать с традиционным сырьем (древесина)?

- Каждая из культур обладает своими особенностями целлюлозного волокна, которые в нем содержатся. Целлюлозу, полученную из мискантуса сорта «Сорановский», используют для изготовления одноразовой посуды, картона и бумаги. Говоря о дальнейшей переработке до получения углеродной нити из мискантуса, нужно отметить, что у мискантуса прочность на разрыв пока получается не очень хорошая, однако высокий показатель жесткости и термостойкости. Это вопрос к отработке технологии. Институт цитологии и генетики продолжает развивать технологии выращивания этой культуры. По мере того как к ней растет интерес в разных регионах России, перед нами встает задача создания на базе мискантуса сорта «Сорановский» большой линейки сортов, адаптированных под разные климатические условия и разные цели дальнейшей переработки.



А если сравнивать мискантус и, к примеру, техническую коноплю?

- Классические способы производства целлюлозы – изо льна и конопли. Лен очень прихотлив в выращивании, необходимо высаживать каждый год, требует более сложной переработки. Техническую коноплю активно стараются внедрять в производство. Мискантус проще приживается, быстро растет и дешевле в переработке. При этом растительная целлюлоза из мискантуса по характеристикам не уступает целлюлозе изо льна.



Запущен опытный завод в Подмосковье. Расскажите, как будете масштабировать проект при удачной опытно-экспериментальной партии.

- Масштабирование – всегда количественный параметр. В данный момент эксплуатируется около 300 га, из них могут получить полторы тысячи тонн целлюлозы и соответствующих продуктов. Раньше, если производственная мощность менее 50 тыс. тонн в год, предприятие не запускали. Но сейчас есть более гибкие производства: от семи до десяти тыс. тонн в год. Поэтому следующий этап масштабирования проекта предполагает увеличение производства в несколько раз. Проект – частные инвестиции. Компания «Биотехкомпозит» совместно с Институтом Цитологии и Генетики СО РАН, ЦНИИБ, Институтом Нефтехимического Синтеза РАН с 2020 года проводит серию инициативных НИОКР в части создания промышленных биотехнологий выращивания и глубокой переработки сухой биомассы мискантуса. Предприятие планирует создать малотоннажное производство волокнистого целлюлозосодержащего полуфабриката из собственного сырья.
Источник:  https://soils-journal.ru/index.php/POS/article/view/126/164