Старые автомобильные покрышки, колотая ореховая скорлупа и пустые пластиковые бутылки – для большинства это просто мусор. А для Веены Сахаджвалла – потенциальное сырьё для производства стали.

Инженер материаловедения Веена возглавляет Центр испытаний экологически рациональных материалов и технологий при Австралийском университете штата Новый Южный Уэльс. Она изобрела процесс производства стали, при котором старые автомобильные покрышки и отработанный пластик заменяют кокс и уголь. Сейчас её лаборатория ищет и другие варианты вторсырья: скорлупа австралийского ореха, сельскохозяйственные отходы, отработавшее электрооборудование.

Веена выросла в Мумбае, Индия, в семье инженера-строителя и врача. Её родители хотели, чтобы она изучала медицину, но у неё были свои идеи на этот счёт. «Карьера инженера всегда была для меня очевидна, – говорит она. – Не могу представить свою жизнь в чём-то другом».
В Индийском технологическом институте в г. Канпур Веена была единственной женщиной, изучающей металлургию, а учёбу она закончила лучшей в группе. Она переехала в Канаду, чтобы получить степень магистра, а затем закончила обучение в Мичиганском университете в США и стала кандидатом наук.

Когда Веена представляла свой доклад на международной конференции в США, несколько участников из Австралии предложили ей работу «на другом конце света». Она получила кандидатскую степень в 1992 г. в пятницу, а уже в следующий понедельник сидела на своём рабочем месте в Государственном объединении научных и прикладных исследований (CSIRO) – ведущей научной организации Австралии.

Она получила должность научного сотрудника в Университете штата Новый Южный Уэльс в 1994 г.. Намного позже, во время академического отпуска в США, она провела некоторое время на сталелитейных заводах и именно тогда начала подумывать о возможностях изменения процесса производства.

Наблюдая за тем, как работают печи, она начала экспериментировать с другими исходными материалами, такими как политен в виде старых флаконов из-под шампуня и моющих средств. Затем она переключилась на автомобильные шины и выяснила, что они являются отличным экологически рациональным заменителем кокса. После трёх лет лабораторных исследований Веена объединила свои усилия с компанией OneSteel – крупнейшим австралийским производителем стали, чтобы применить на практике свою теорию использования измельчённых автомобильных покрышек в качестве частичного заменителя угля и кокса. Эта идея была настолько удачной, что уже к середине 2013 г. OneSteel (сейчас – компания Arrium) использовала в производстве 1,6 миллиона покрышек вместо их утилизации на полигонах отходов.

Открытие Веены принесло ей несколько наград и вдохновило на дальнейшее изучение отходов. В середине нашей беседы она подходит к своему рабочему месту и достает сильно потрёпанную подушку.

«Что с ней делать, когда она больше не нужна»? – спрашивает она. Веена хочет найти применение материалам, которые находятся внут­ри старого посеревшего чехла. За ее рабочим столом стоит дюжина мешков, содержащих всевозможный мусор.
Если бы всё было так, как хочет Веена, экологическая мантра «сокращать, повторно использовать, перерабатывать» пополнилась бы ещё и четвёртым принципом: «переделывать». По её словам, это воодушевило бы нас преобразовывать отходы в другие продукты.

«Проблема в том, что мы думаем о стекле только как о стекле, а о пластике только как о пластике, – говорит Сахаджвалла. – Если мы соблюдаем все три основных экологических принципа и при этом всё равно выбрасываем отходы, значит нам нужно радикально изменить способ переработки отходов. То, чем должны заняться учёные и инженеры, – это работа над четвёртым экологическим принципом».

Веена считает, что глобальный подход к утилизации отходов – подход будущего. Слишком дорого и непрактично разбирать на материалы автомобили, предназначенные под пресс, или сломанные сотовые телефоны. Гораздо важнее изучить, как материалы этих продуктов взаимодействуют друг с другом при высоких температурах, чем разделять их на отдельные потоки материалов.

В мае 2013 г. Веена Сахаджвалла получила приглашение выступить с докладом на Howe Memorial Lecture – самой престижной международной конференции в области металлургии. Она воспользовалась возможностью и обратилась к аудитории со словами: «Представьте себе будущее, в котором наши методы работы в металлургии привели бы к минимизации отходов в остальных отраслях».

Экологичная сталь
При традиционном способе производства стали с использованием электродуговых печей в качестве катализатора химических реакций в печи подаются уголь и кокс. При технологии с использованием полимеров, разработанной инженером по материаловедению Вееной Сахаджвалла, измельчённые старые покрышки и пластик заменяют некоторое количество кокса. Углерод и водород, содержащиеся в покрышках, действуют в качестве восстановителя для преобразования оксида железа в железо. Данная технология используется компанией Arrium (прежнее название – OneSteel), партнёром Университета штата Новый Южный Уэльс, с 2008 г., в результате чего приблизительно 1,6 млн. покрышек было использовано, а не отправлено на полигоны отходов. Более того, было доказано, что покрышки при процессе более эффективны, чем кокс, поскольку их использование принесло компании экономию энергии. Права на запатентованную технологию были переуступлены заводу в Таиланде, кроме того, компания Arrium ведёт переговоры с другими международными производителями стали.