თსუ-ს რ. აგლაძის სახელობის არაორგანული ქიმიისა და ელექტროქიმიის ინსტიტუტში მეორადი ცელულოზაშემცველი ნედლეულიდან (იგულისხმება სოფლის მეურნეობის ნარჩენები: ნახერხი, თხილისა და კაკლის ნაჭუჭი და ა.შ.) ნახშირბადოვანი სორბენტების მიღების უნიკალური მეთოდი შეიმუშავეს.

„ნარჩენების უტილიზაცია წარმოადგენს ერთ-ერთ რთულ მეცნიერულ პრობლემას  ეკოლოგიურ, ტექნოლოგიურ და ეკონომიურ ჭრილში. მსოფლიოში ინტენსიურად მიმდინარეობს ნარჩენების გადამუშავების და უტილიზაციის ტექნოლოგიების აქტიური ძიება, ეკოლოგიის თანამედროვე მოთხოვნების გათვალისწინებით.

ჩვენი კვლევის მიზანსაც წარმოადგენდა ისეთი ტექნოლოგიური მეთოდის შემუშავება, რომელიც მოგვცემდა ერთდროულად ორი პრობლემის მოგვარების შესაძლებლობას – ნარჩენების უტილიზაცია და, იმავდროულად, მათგან ფასეული სასაქონლო პროდუქტის წარმოება“, – განმარტავს მკვლევართა ჯგუფი.

„ყოველივე ზემოთქმულიდან გამომდინარე, ჩვენ მიერ შემუშავებული იქნა ტექნოლოგიური მეთოდი ცელულოზის ბოჭკოს შემცველი საყოფაცხოვრებო ნარჩენებიდან (თხილის და კაკლის ნაჭუჭები, ვაშლატამას კურკები  და ა.შ.)  განსაზღვრული თვისებების, მაღალი ხარისხის, ეკოლოგიურად სუფთა და იაფი ნახშირბადოვანი მასალის (სორბენტის) მისაღებად. როგორც აირად, ისე თხევად არეში, გასუფთავების ფიზიკურ-ქიმიურ მეთოდებს შორის გამოირჩევა ადსორბცია, როგორც უნივერსალური პროცესი, რომელიც საშუალებას იძლევა თითქმის სრულად იქნას მოცილებილი ტოქსიკური მინარევები. მრავალი პრაქტიკული პრობლემის წარმატებული გადაწყვეტაა შესაძლებელი ოპტიმალური ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების მქონე სორბენტების შერჩევით. ამჟამად, ყველაზე უნივერსალურ სორბენტებს მიეკუთვნება ნახშირბადოვანი მასალები მათი გამორჩეული უნარის გამო – ამოიღონ სხვადასხვა არაორგანული და ორგანული დამაბინძურებლები წყლიდან.  ჩვენი ტექნოლოგიის უპირატესობა მდგომარეობს იმაში, რომ გამოიყენება სხვადასხვა ნედლეულისთვის. პროცესი ერთსტადიურია – მიიღება მაღალი ხვედრითი ზედაპირის მქონე იაფი სორბენტი   ნედლეულის წინასწარი დამუშავებისა და  აქტივაციის გარეშე. ამასთანავე, პროცესში წარმოქმნილი სხვადასხვა საწვავი აირი გამოიყენება ამ პროცესშივე, როგორც ენერგეტიკული წყარო“, – აზუსტებს ინსტიტუტის მთავარი მეცნიერ-თანამშრომელი ნათელა ანანიაშვილი. 

კვლევის ფარგლებში რამდენიმე დისერტაცია, სამაგისტრო ნაშრომი, 25-ზე მეტი სამეცნიერო პუბლიკაცია, 3 გამოგონება და საერთაშორისო კვლევითი პროექტი განხორციელდა. საქართველოს ინტელექტუალური საკუთრების ეროვნული ცენტრის მიერ გაცემულია პატენტი [P 2021 7309 B].

„თანამედროვე სამყაროში წყლის ხარისხი აქტუალური პრობლემაა. საქართველოში ეს საკითხი იმდენად მწვავედ არ დგას, რამდენადაც, მაგალითად, ისრაელში, ინდოეთში, არაბეთის ქვეყნებში და  ა.შ.  ნებისმიერ ადგილზე სასმელი და ჩამდინარე  წყალი უნდა აკმაყოფილებდეს შესაბამის სტანდარტებს,  განსაკუთრებით, თუ ისინი საავადმყოფოებიდან, ქარხნებიდან ან კვლევითი ინსტიტუტებიდან ჩამდინარე წყლებია. ამ შემთხვევაში აუცილებელია მათი გაფილტვრა, სანამ ცენტრალურ კანალიზაციის სისტემას შეუერთდება, სწორედ ამისთვის ვიყენებთ სორბენტებს. აქედან გამომდინერე, ჩვენი კვლევის  ერთ-ერთ  მიზანს წარმოადგენდა ჩვენ მიერ მიღებული ხელმისაწვდომი ადსორბენტების გამოყენებით, მძიმე მეტალებით (Pb2+ , Cu2+, Fe2+,  Co2+, Cd2+) და ფარმაცევტული  ნარჩენებით (პარაცეტამოლი, ტეტრაციკლინი, ასპირინი და ა.შ.) დაბინძურებული წყლის გასუფთავების ეკონომიური და ეფექტური გზის გამონახვა.

კვლევებით დადგინდა, რომ ჩვენ მიერ მიღებული ნახშირბადოვანი მასალები მათი კარგი სორბციული თვისებების,  მაღალი ფორიანობის, განვითარებული ზედაპირისა და მექანიკური სიმტკიცის გამო შეიძლება განვიხილოთ, როგორც  ტოქსიკური ნივთიერებებისაგან წყლის გაუვნებელყოფის ალტერნატიული, იაფი საშუალება.

სამრეწველო მასშტაბით მიღებული ნახშირბადოვანი მასალები კი საკმაოდ ძვირადღირებული სორბენტებია საწყისი ნედლეულის მაღალი ფასისა და წარმოების დიდი ენერგო-დანახარჯების გამო. მათი გამოყენება დიდი მოცულობის წყლის გასაწმენდად, რეგენერაციის გარეშე, ეკონომიური თვალსაზრისით, მიზანშეწონილი არ არის.

ჩვენ მიერ მიღებული ნახშირბადოვანი მასალისგან შეიძლება დამზადდეს კონტაქტური ფილტრი, რომელიც უზრუნველყოფს ჩამდინარე წყლებიდან მავნე ნივთიერებების მოცილებას. ასეთი ფილტრები წარმატებით შეიძლება ჩაინერგოს სამედიცინო, ასევე, ქიმიური და მეტალურგიული კომბინატებისა და ქარხნების თუ სხვა საწარმოების წყლის გამწმენდ სისტემებში.

თსუ-ს მეცნიერების მიერ შემუშავებული სორბენტები უკვე პრაქტიკაშიც მოწმდება: შპს „სერვისების მართვის“ კომპანიამ მათგან დამზადებული ფილტრები წარმატებით გამოცადა სამედიცინო  ქსელ „ევექსის“ ერთ-ერთი ფილიალის წყლის გამწმენდ ნაგებობაში“, – ამბობს ინსტიტუტის დირექტორი გრიგორ ტატიშვილი.

კვლევის პროცესი არაორგანული ქიმიისა და ელექტროქიმიის ინსტიტუტის რ. დოღონაძის სახელობის თეორიულ კვლევათა ლაბორატორიაში ამ დრომდე გრძელდება. სამუშაო პროცესში ჩართული ჯგუფი როგორც მეცნიერებს, ასევე, ახალგაზრდა მკვლევრებს – დოქტორანტებს აერთიანებს. პროექტს ახორციელებენ:  თამაზ მარსაგიშვილი – რ. დოღონაძის სახ. თეორიულ კვლევათა ლაბორატორიის ხელმძღვანელი, მთავარი მეცნიერ-თანამშრომელი;  გრიგორ ტატიშვილი – ინსტიტუტის დირექტორი, მთავარი მეცნიერ-თანამშრომელი; ნათელა ანანიაშვილი – მთავარი მეცნიერ-თანამშრომელი, ინსტიტუტის სწავლული მდივანი; მანანა გაჩეჩილაძე – უფროსი მეცნიერ-თანამშრომელი; ელიზავეტა ცხაკაია – უფროსი მეცნიერ-თანამშრომელი; მარინე მაჭავარიანი – უფროსი მეცნიერ-თანამშრომელი; ზურაბ სამხარაძე – მეცნიერ-თანამშრომელი, დოქტორანტი; ნინო გიორგაძე – მეცნიერ-თანამშრომელი, დოქტორანტი; სოფო ცქიტიშვილი – ინჟინერი; ანასტასია ჩიხლაძე – ლაბორანტი.

„ჩვენ მიერ ჩატარებული კვლევებით თამამად შეგვიძლია ვთქვათ, რომ აღნიშნული ტექნოლოგია ხელს შეუწყობს ნარჩენების სწორ და უსაფრთხო მართვას,  წყლის გასასუფთავებლად ეკოლოგიურად სუფთა და ეკონომიურად გამართლებული ტექნოლოგიების შემუშავებას, რაც იქნება ერთ-ერთი პირველი ნაბიჯი ჩვენს ქვეყანაში ცირკულარული ეკონომიკის საერთაშორისი პრინციპების დანერგვისათვის“, – განმარტავს ინსტიტუტის უფროსი მეცნიერ-თანამშრომელი ელიზავეტა ცხაკაია. 

არაორგანული ქიმიისა და ელექტროქიმიის ინსტიტუტის რ. დოღონაძის სახელობის თეორიულ კვლევათა ლაბორატორიაში სორბენტების ჰაერის გასაწმენდად გამოყენების შესაძლებლობების დადგენაზეც მუშაობენ. ამ მიმართულებით მკვლევართა ჯგუფს  პროექტი  – „Development of sorbents for capturing carbon dioxide and catalysts for its utilization by methane into syngas“  – საერთაშორისო სამეცნიერო და ტექნოლოგიური ცენტრის (ISTC) საგრანტო კონკურსზე აქვს წარდგენილი.