Презентация-новатор

1. Разработка универсальных фильтров для питьевой воды, поглощающих тяжёлые металлы и микропластик

Номинация
Направление
Состав
Стадия проекта:
Автор проекта
Разработка прототипа
к.х.н., доцент Корнилов Кирилл Николаевич
Наименование организации
Российский биотехнологический университет
(Росбиотех)
2025

2. Описание проекта: проблема и решение

1
Проблема
Сегодня загрязнение пластиком природной среды и особенно питьевой воды стало такой же глобальной проблемой, как и изменение
климата.
Проблема очистки воды и пищевых продуктов до сих пор так и не решена. Присутствие микроскопических частиц пластика везде в
природе и в человеке в настоящее время является актуальнейшей проблемой как пищевой промышленности, так и экологии, а также
одним из главных вопросов пищевой безопасности. При этом не существует ни чётких методик по определению таких микро (и особенно
нано) пластиковых частиц, ни максимально эффективных и промышленно применимых способов очистки от них пищевых продуктов и
питьевой воды.
Нашей командой впервые разработан сорбент, для которого доказано, что он эффективно поглощает не только тяжёлые металлы, но и
микропластик. Работа по получению и исследованию сорбента опубликована в рецензируемом научном журнале:
DOI: 10.6060/ivkkt.20266903.6742
Статья о нашей разработке, изложенная научно-популярным языком, опубликована так же в сетевом издании "Известия":
https://iz.ru/2053999/andrei-korshunov/filtrovat-s-zhizniu-novyi-sorbent-ochistit-vodu-i-maslo-ot-opasnogo-nanoplastika
Варианты решения
На основе уже полученных нами сорбентов для микропластика, которые уже
прошли лабораторные испытания необходимо начать делать фильтры и
р
фильтрующие системы для бытового и промышленного использования. Это будут
первые фильтры в истории, которые достоверно поглощают нанопластик.
2

3. Описание проекта: проблема и решение

2
Проект
Разработка способа очистки окружающей среды, в первую очередь воды, от таких токсичных загрязнителей, как
тяжёлые металлы, а также микропластик, путём использования специальных полимеров-адсорбентов. Создание
бытовых и промышленных фильтров на основе этих сорбентов
Решение
Исследователи из университета «Росбиотех» создали первый в России полимерный сорбент, который
одновременно способен задерживать и тяжелые металлы, и частицы микро- и нанопластика. Материал работает в
воде, растительных маслах и ряде других жидкостей. Технология может стать основой для нового поколения
экономичных очистных систем.
Проверена эффективность материала в лабораторных условиях. Эксперименты показали, что один грамм
вещества поглощает до 9,3 мг ионов меди, 8,6 мг никеля, 8,3 мг кобальта, а также полностью задерживает
частицы пластика всех размеров от 1 нм.
Теперь необходимо перейти к разработке фильтров на основе полученного сорбента.
3

4. Обоснование инновационности проекта

3
Инновационность
Полученные нами сорбенты многофункциональны. Они действуют по принципу Д.И. Менделеева «подобное
растворяется в подобном». Если в состав микропластика входят частицы полиэтилентерефталата (ПЭТ), то в
составе сорбента должны быть сложно-эфирные связи, такие же, как в ПЭТ, и бензольные кольца, чтобы можно
было конструировать микроловушки для ПЭТ на поверхности сорбента. Если в составе микропластика есть
карбоксильные группы или амино-группы, значит, в составе сорбента тоже должны быть они же для создания
химических связей и прочного удержания пластика на сорбенте. Исходя из этих соображений, формула активного
вещества предлагаемого и прошедшего испытания сорбента выглядит так:
COOH
HOOC
NH
NH
CH2
CH
CH2
2 CH R1 CH
N R N
CH2 CH R1 CH CH2
CH2
NH
NH
HOOC
COOH
n
4

5. Обоснование инновационности проекта

3
А вот пример того, как другой разработанный нами сорбент поглощает ионы тяжёлых
металлов:
5

6. Обоснование технологичности решения

4
Технологические особенности проекта
Синтез предлагаемых для наполнения фильтров сорбентов очень прост и легко воспроизводится в промышленных
условиях. Главными компонентами синтеза является простоя эпоксидная смола ЭД и полиамины. Кроме того,
сорбенты имеют поглотительную способность не только к микро и нанопластику, но и к тяжёлым металлам. Его
многофункциональность, простота получения и коммерческая доступность обуславливают его преимущества над
другими сорбентами.
Уникальность и преимущества
Конкурирующие смежные
технологии
технологии
Других фильтров, достоверно поглощающих и
токсичные органические соединения, тяжёлые
металлы и микропластик – не существует. Особенно
важно поглощать нано частицы пластика. Для них в
организме человека вообще нет никаких преград.
1) Австралийские исследователи изобрели систему
очистки воды от мельчайших частиц пластмассы с
помощью нанотехнологий. Но она дорогостоящая
2) Команда ученых из Брненского технического
университета в Чехии разработала биогибридных
микророботов, устройства под названием MAR (магнитные
роботы-водоросли) представляют собой комбинацию из
водорослей и экологически чистых магнитных
материалов. Но это не просто дорого, а сверх дорого.
6

7. Дорожная карта проекта

5
Стадия и дальнейшая реализация
• Второй Уровень Готовности Технологии. Создан лабораторные образец.
• Теперь необходимо синтезировать сорбент в партиях, достаточных для конструкции
фильтров и их промышленных и бытовых испытаний.
• К настоящему моменту сорбент уже получен и прошёл лабораторные испытания.
Теперь необходимо внедрять его на практике.
7

8. Дорожная карта проекта

6
Имеющиеся ресурсы
1. Лазерный анализатор наночастиц Zetatrac
2. Большой опыт в проведении данных исследований
3. ИК-спектрометр Bruker Daltonics
4. Сканирующий электронный микроскоп Jeol Intractive Corporation (Япония,
JSM-6460LA)
5. Элементный состав будет определяться с помощью растрового электронного
микроскопа (РЭМ) SEM EVOMA 10 (Carl Zeiss).
6. Специализированная лаборатория синтеза полимерных материалов,
оборудованная специальной посудой для проведения органического синтеза,
вакуумным насосом, ротационным испарителем, несколькими магнитными
мешалками и вытяжными шкафами.
8

9. Дорожная карта проекта

7
Необходимые для реализации ресурсы
• 1. Большое количество реагентов для получения сорбента в
партии, достаточной для промышленных испытаний
• 2. Установкам для изготовления фильтров
• 3. Магнитная мешалка с подогревом и верхним приводом большой
мощности.
• 4. Осмометр для определения молярных масс сорбентов с целью
контроля качества синтеза и воспроизводимости результатов.
9

10. Информационный задел о проекте

8
Научно-публицистический задел
Работы из журналов базы данных Web of Science (Наши публикации за 3 года)
DOI: 10.25791/esip.7.2025.1533
DOI: 10.31857/S00234761250315e4
DOI: 10.1134/S1063774524602065
DOI: 10.1134/S1063774524602053
DOI: 10.6060/ivkkt.20246703.6949
DOI: 10.6060/ivkkt.20246703.6949
https://doi.org/10.1134/S0965545X23600679
https://doi.org/10.36107/hfb.2023.i3.s175
DOI: 10.6060/ivkkt.20236605.6728
DOI: 10.6060/ivkkt.20226509.6626
DOI: 10.6060/ivkkt.20266903.6742
10

11. Информационный задел о проекте

9
Медийный задел
Отличная свежая статья в Известиях: https://iz.ru/2053999/andrei-korshunov/filtrovat-szhizniu-novyi-sorbent-ochistit-vodu-i-maslo-ot-opasnogo-nanoplastika
11

12. Защита интеллектуальной собственности

Интеллектуальная собственность
10
Защита прав на интеллектуальную
собственность
Для подачи заявки на Патент в обязательном
порядке нужно определить среднюю
молярную массу полимерного сорбента,
степень полимеризации и молекулярномассовое распределение.
Необходимые документы:
После проведения дополнительных испытаний
будет подана заявка на патент: фильтр для
очистки воды от тяжёлых металлов, микро и
нанопластика на основе нашего сорбента.
Этот вопрос в настоящее время находится в
стадии изучения.
12

13. Конкурентный анализ

11
Конкуренты
Основные производители бытовых фильтров для воды в России:
Аквафор,
БВТ Барьер Рус,
Акватория,
Баромембранная технология,
МС Пласт,
НПО «Русфильтр»,
НПП «Юникорн»,
МВК Экодар,
Посейдон Фильтр
Но НИКТО из них ещё не выпускает фильтры, наполненные научно-подтверждёнными сорбентами не
только для тяжёлых металлов, но и нанопластика
13

14. Экономическая значимость проекта

РЕКОМЕНДУЕТСЯ 1 СЛАЙД
Целевая аудитория
Полимеры, способные поглощать микро и нанопластик, могут применяться на любом производстве,
где требуется предварительная очистка воды и водоподготовка. Особенно важно это для пищевых
производств. Число предприятий, предварительно подготавливающих воду перед тем, как запустить
её в технологический процесс, очень велико. И это не только предприятия, производящие пищевые
продукты. Водоподготовка является обязательным этапом даже при производстве моющих средств и
автомобильных шампуней. Кроме того, дешевизна разрабатываемых нами полимеров, позволит
применять их на водоочистных сооружениях, которые подают очищенную воду в водопроводную
систему. Предлагаемая нами технология очистки воды легко реализуемая и высоко технологичная, т.
к. избавление от микропластиковых загрязнений возможно как при изготовлении фильтров на основе
разработанных нами полимеров, так и при простом перемешивании любого объема очищаемой воды с
гранулами из полимеров. Уже синтезированные нами полимеры достоверно подтвердили свою
сорбционную способность по отношению к ионам тяжёлых металлов. И уже могут применяться в
промышленности с целью очистки от них любых водных сред. Нами уже готовится соответствующая
Заявка на изобретение. Теперь необходимо изучить их поглотительные свойства по отношению к
микропластику и начать внедрять на промышленных предприятиях.
.
14

15. Экономическая значимость проекта

РЕКОМЕНДУЕТСЯ 1 СЛАЙД
Какие именно изделия нуждаются в новом сорбенте:
К основным видам бытовых фильтров для очистки питьевой воды относятся:
▪ Фильтр для воды под мойку – водоочистительные системы, которые устанавливают под
раковиной и подключают к системе водопровода. Такие фильтры могут иметь от одной
до пяти ступеней очистки. Фильтры под мойку бывают проточные и на основе обратного
осмоса.
▪ Фильтр-кувшин – пластиковая емкость с установленным в нее картриджем.
▪ Фильтр-бутылка – многоразовая бутылка со встроенным фильтром. Является экономичной и
экологичной альтернативой покупке бутилированной воды.
.
Все эти фильтры могут быть наполнены предлагаемыми нами сорбентами. По масштабам России – это тонны
вещества, которое необходимо синтезировать.
15

16. Экономическая значимость проекта

Стоимость и сроки реализации и
Пилотирование и внедрение
окупаемости
Приведите информацию о цене реализации вашего
решения в зависимости от его стадии:
Срок реализации проекта – 1 год;
Срок окупаемости проекта – 1 год.
12
1. Продажа уникальных фильтров для воды при
бытовом использовании.
2. Внедрение фильтров, поглощающих нанопластик
на промышленных предприятиях, имеющих стадию
водоподготовки в технологическом процессе.
16

17. Анализ рынка

14
Факторы роста:
Тенденции рынка:
Недостаток доступа к безопасной питьевой воде,
особенно в регионах с устаревшей инфраструктурой или
пробелами в доступе к воде в сельской местности. Также
спрос растёт из-за повышения осведомлённости о
важности чистой и безопасной питьевой воды. И о том,
что в ней появился новый потенциально опасный
загрязнитель – микропластик.
Прогнозы развития:
фокус на здоровье и безопасности, интеграция умных
и подключённых устройств, технологические
достижения, популярность компактных и удобных в
использовании конструкций, спрос на экологичные и
энергоэффективные модели.
Причины:
млн ₽объём рынка бытовых систем
По данным на 2026Nгод,
фильтрации воды оценивается в 22 млрд долларов США.
N млн ₽
К 2035 году этот показатель,
по прогнозам, достигнет
35,7 млрд долларов США, со среднегодовым темпом
N млн ₽
роста 6,2%.
По оценкам BusinesStat, за 2019-2023 гг производство
бытовых фильтров для питьевой воды в России выросло
на 14%: с 84 до 96 млн шт.
Увеличение объемов выпуска происходило вслед за
растущим спросом на внутреннем рынке.
Низкое качество водопроводной воды вынуждает
дополнительно очищать ее, а российские производители
предлагают широкий спектр сбалансированных решений
по водоочистке. Благодаря развитым производственным
технологиям качество изготавливаемых в России фильтров
не уступает зарубежным аналогам, и потому отечественная
продукция занимает лидирующие позициина рынке.
Но фильтров, достоверно поглощающих нанопластик ещё
никто не делает!
17

18. Анализ рынка

14
Производство бытовых фильтров для питьевой воды в России в 2019-2023 гг (млн шт):
Экспорт бытовых фильтров для питьевой воды из России в 2019-2023 гг (млн шт)
N млн ₽
N млн ₽
N млн ₽
Видно, что рынок
имел и имеет тенденцию к росту. Если из 96 млн бытовых фильтров,
продаваемых в России хотя бы 1% будет наполнен нашими сорбентами, то это 960 тысяч
фильтров. Для этого нужны серьёзные производственные мощности. И хорошо
отработанный промышленный синтез.
18

19. Бизнес-модель

Описание бизнесмодели и принципа
работы:
Какие ключевые действия
необходимы для работы:
- Изготовление и проверка
работоспособности фильтров
13
Предоставленная
Каналы продаж:
ценность:
Какие проблемы клиента
мы решаем:
- получение воды, чистой от
микро и нано пластика. А что
может быть важнее чистой
воды?
Через какие каналы наши
клиенты хотят получать
наши ценности:
- Они будут рады
использовать не просто
фильтр, а фильтр,
достоверно поглощающим
нанопластик
19

20. Бизнес-модель

14
Доходы:
Структура затрат
За что наши клиенты готовы платить:
Какие ключевые ресурсы являются самыми дорогими:
за чистую воду.
- лабораторное оборудование
За что они платят сейчас:
за то же самое, но с нанопластиком.
Инвесторы:
1. Традиционные производители фильтров. Им нужны
новые сорбенты, соответствующие современным
угрозам.
2. Стартапы. Можно открыть бизнес по производству
уникальных сорбентов с нуля.
Структура затрат инвесторов
1. Лаборатория по синтезу сорбентов.
2. Оборудование для анализа их структуры и
подтверждения активности
3. Производственная линия фильтров
20

21. Текущие результаты проекта и планы

15
Результаты, которые нами уже достигнуты:
1. Разработан метод достоверного определения наночастицы пластика в питьевой воде.
2. Определено выделение микропластика в растительные масла при хранении.
3. Установлено экстремально высокое выделение наночастиц пластика из пирамидальных чайных пакетиков при их
заваривании.
4. Проведен синтез первых пролимеров - адсорбентов для микро- и нанопластика: на основе карбамида,
формальдегида и глицина.
5. Синтезирован и исследован полимер-адсорбент, в состав которого входят фрагменты Бисфенола А. Этот адсорбент
может иметь сродство к микропластику и нуждается в более тщательном исследовании относительно его
способности адсорбировать микроскопические фрагменты полимеров.
6. Для синтеза новых модификаций полиамфолитов были взяты в разных мольных соотношениях карбамид
(мочевина), формальдегид и аминоуксусная кислота, благодаря чему получено несколько ранее не изученных видов
указанного полимера. Установлено, какая именно из новых модификаций сорбента имеет наиболее высокую
сорбционную способность по отношению к ионам d-элементов.Процесс сорбции был проанализирован с
использованием изотерм Ленгмюра и Фрейндлиха.
7. Синтезирован и исследован новый необычный комплексообразующего сорбента на основе карбамида,
формальдегида и бромкрезолового пурпурного, способный, вдобавок ко всему, быть поглотителем красителей,
применяющихся в текстильной промышленности и способный очищать воду после производственных процессов.
8. Разработан способ очистки воды от тяжёлых металлов с помощью полимерного сорбента на основе меламина,
формальдегида и натриевой соли аминоуксусной кислоты.
9. Изучена эффективность очистки воды с помощью нового адсорбента на основе фенолсульфофталеиновой кислоты
21

22. Текущие результаты проекта и планы

16
Результаты, продолжение
10. Одновременно с этим кафедра Химии, технологии полимеров и упаковочных решений Росбиотех является
признанным на международном уровне экспертным центром по анализу микро и нанопластика в пищевых продуктах
и объектах окружающей среды. Микропластик уже был обнаружен нами и в воде, и в растительных маслах , и даже в
чае после заваривание его в пирамидельных пакетиках.
11. Кроме того, нами ведётся разработка уникальных фосфорорганических полимеров, свойства которых (в том
числе адсорбционные) ещё мало кем изучены.
12. Получены полимерные композиции, наполненные олигомерными добавками, которые значительно повышают
огнестойкость входящего в их состав полипропилена.
13. Установлено, что даже при недолгом хранении родниковой воды в таре из ПЭТ, в водный раствор начинают
выделятьсянаночастицы пластика.
14. Изучена эффективность очистки воды с помощью нового адсорбента на основе фенолсульфофталеиновой
кислоты.
15. Опубликована первая в России работа по получению сорбента на основе аминов и эпоксидной смолы, который
способен поглощать микро и нано пластик.
22

23. Текущие результаты проекта и планы

17
План реализации
2026 год, 1 часть. Необходимо продолжать
синтез и исследование полимеров,
потенциально способных адсорбировать
микропластик. А так же наработать большое
количество уже исследованного сорбента.
Изготовить на его основе водный фильтр.
2027 год, 2 часть. Изучение применения
фильтров на промышленных предприятиях.
Что вам сейчас нужно для эффективной
реализации проекта?
Приведите информацию о цене реализации
вашего решения в зависимости от его стадии
Срок реализации проекта – 1 год;
Срок окупаемости проекта – 1 год.
23