В Бруклине, самом густонаселенном административном районе Нью-Йорка осенью 1978 года из-за утечки на старых нефтеперерабатывающих заводах разлилось около 100 тысяч тонн нефти. Шлейф экологических проблем тянется до сих пор: Агентство по охране окружающей среды США спустя четверть века после происшествия сообщало, что около половины разлива в виде остаточных продуктов все еще сохраняется в почве.
Пример Нью-Йорка экстраординарен по масштабам, но нефтяные загрязнения на планете, к сожалению, фиксируются регулярно. Эксперты оценивают потери продукта на разных стадиях производства и сбыта, от скважин до автозаправок, примерно в 1% от объема добычи. То есть ежедневно разливается 969 тысяч бочек нефтепродуктов. Поиск эффективного нефтесорбента – одно из востребованных исследовательских направлений на стыке нескольких научных дисциплин: химии, физики, биологии, геологии и экологии. Ученым важно предложить решение, отвечающее критериям нефтеемкости, плавучести, экологичности, доступности сырья и возможности регенерации отработанного материала.
Вектор исследований Санкт-Петербургского горного университета императрицы Екатерины II в этой области задан работами кафедры химических технологий и переработки энергоносителей (ХТПЭ). Заведующий, Кирилл Карапетян защитил в 2020 году докторскую диссертацию о возможности применения стеклообразных фосфатных материалов для уничтожения нефтяных химических загрязнений. Сегодня они в основном используются как удобрения. Но на их основе можно изготовить и носитель для размещения микроорганизмов-нефтедеструкторов.
В последующих работах аспирантов кафедры ХТПЭ, Горного университета содержатся конкретные предложения по составу и технологии получения пористых сорбентов-носителей и по подбору поглотителей нефти. Результаты этих исследований защищены уже несколькими патентами.
«Разрабатывали технологию так, чтобы материал получился вспененный, легкий и плавучий. На него иммобилизируют деструкторы нефтепродуктов. Если взять даже самые подходящие для поглощения нефти микроорганизмы и кинуть их в воду или в нефтяной разлив, то они погибнут. Носитель нужен, чтобы поглотители могли комфортно размножаться, питаясь нефтепродуктами.
Как это работает. Засыпаем нашим материалом, например, заболоченную территорию с высокой концентрацией разлитой нефти. Микроорганизмы начинают уничтожать нефть, а материал основы, являясь фосфатным удобрением, постепенно растворяется и дает питательную среду для развития на территории рекультивации травы, кустарников и водных растений. В конце концов, участок полностью очищается», – рассказал Кирилл Карапетян.
В июне 2025 года на одном из крупнейших отечественных нефтегазовых предприятий подписан акт о внедрении результатов кандидатской диссертации аспирантки кафедры ХТПЭ (научный руководитель Кирилл Карапетян) Инны Дорош. Предприятие заинтересовано в создании новой линейки нефтесорбентов для ликвидации аварийных разливов в особо сложных климатических условиях, в частности в Арктике.
«В обычном климате разработка уже показала хорошую эффективность. Будем работать с коллегами из нефтегазовой компании над доработкой состава, чтобы использовать наши носители и в достаточно специфичных арктических условиях: низкие температуры и агрессивная среда. Есть идея добавить в состав сорбента глицерин и вводить носители в талый слой грунта.
Тематикой рекультивации почв я занимаюсь с 2018 года. Исследовала комплексное влияние различных микроорганизмов на эффективность нефтесорбентов, стажировалась по этой тематике в Германии. В какой-то момент мы поняли, что только с физической имобилизацией микроорганизмов на вспененной неорганической основе нефтесорбента можно достичь максимального результата. Тут уже работает не только экология, но и химия. Самовосстановление почв длится десятками лет, с добавлением микроорганизмов ассимиляция ускоряется до 6-7 лет. А при их размещении на пористой основе, позволяющей сохранять метаболическую активность, почвы восстанавливаются уже через пару лет», – рассказала Инна Дорош.
По сайту госзакупок видно, что нефтегазовые, транспортные, энергетические предприятия достаточно активно пользуются нефтесорбентами. Правда, закупают они в основном карбамид, торф и даже песок, которые дешевы, но не очень эффективны. Сорбент от ученых Санкт-Петербургского горного университета, безусловно, будет стоить дороже, но он несравним с ними по качеству очистки: намного выше впитывающая способность. К тому же сохраняется ценный поверхностный слой земли. Даже улучшается, поскольку основой сорбента являются удобрения.
Ученые предполагают, что помимо нефтегазовых компаний разработкой заинтересуются коммунальные предприятия, обслуживающие знаковые природные территории. Такие, где качественная рекультивация не предполагает компромиссов с точки зрения экономии денег. Например, курортные районы Крыма, в последние годы экологический мониторинг там неоднократно фиксировал соответствующие загрязнения.