Центр компетенций циркулярных биоматериалов

Центр компетенций циркулярных биоматериалов

О проекте

Из отходов — в функциональные материалы

Мы создаём биоматериалы из строительных и биомассовых отходов для восстановления деградированных почв, экологической ремедиации и устойчивого строительства. Команда центра, объединяющая более 20 специалистов, разрабатывает био- и гидроугли, гидрогель-углеродные и минеральные композиты, а также живые строительные материалы для 3D-печати зелёной инфраструктуры.

Наша цель — превратить отходы в функциональные материалы, способствующие декарбонизации, восстановлению экосистем и повышению устойчивости урбанизированных территорий.

Ключевые подходы
Конверсия отходов
Материало­ведение
ML и цифровое моделирование
Экологическая оценка (LCA)
Биологические испытания
Технико-экономическое обоснование
Ключевые подходы
Конверсия отходов
Материало­ведение
ML и цифровое моделирование
Экологическая оценка (LCA)
Биологические испытания
Технико-экономическое обоснование
Технико-экономическое обоснование
Научная деятельность

Шесть направлений исследований

Устойчивые стройматериалы

Экологичные материалы с использованием биомассы и переработанных отходов, в том числе композиты на основе растительных волокон и биополимеров.

Переработка отходов

Преобразуем отходы строительства и биомассы в биотопливо, био-гидроугли и строительные материалы, минимизируя объём отходов и внедряя замкнутые производственные циклы.

Оценка жизненного цикла и устойчивости

Проводим LCA, оценку устойчивости и технико-экономический анализ технологий и продуктов, определяя их экологическую эффективность, ресурсозатраты и потенциал масштабирования.

3D-печать материалов

Методы 3D-печати с использованием биоматериалов и переработанных компонентов — сложные конструкции с минимальными отходами.

Машинное обучение

AI/ML-алгоритмы помогают оптимизировать разработку материалов и прогнозировать их свойства в экологических и инженерных исследованиях.

Ремедиация загрязненных почв

Разрабатываем биоугли, гидроугли и биокомпозиты с микроорганизмами для очистки почв от органических и неорганических загрязнителей, включая ПАУ и тяжёлые металлы.

Продуктовая линейка центра

Что мы уже разработали

Гидрогель

Исходные компоненты
Исходные компоненты
Композит
Композит
Готовый композит HG-H250
Готовый композит HG-H250
1
Исходные компоненты
2
Композит
3
Готовый композит HG-H250
  1. 1Исходные компоненты
  2. 2Композит
  3. 3Готовый композит HG-H250

Степень набухания во времени

HG-H250
HG-H180
HG

Ремедиационный биоуголь

Исходные компоненты
Исходные компоненты
Сопиролиз / термоконверсия
Сопиролиз / термоконверсия
Ремедиационный биоуголь
Ремедиационный биоуголь
Исходные компоненты
Исходные компоненты
Сопиролиз / термоконверсия
Сопиролиз / термоконверсия
Ремедиационный биоуголь
Ремедиационный биоуголь
1
Исходные компоненты
2
Сопиролиз / термоконверсия
3
Ремедиационный биоуголь
  1. 1Исходные компоненты
  2. 2Сопиролиз / термоконверсия
  3. 3Ремедиационный биоуголь
Развитая пористость материала Макро- и микропоры для эффективного захвата загрязнителей
Увеличенная удельная поверхность Высокая площадь контакта для сорбции тяжелых металлов
Эффективная иммобилизация тяжелых металлов Pb, Cd, Cu, Zn Снижение подвижности и биодоступности металлов

3D-печать бесцементных составов

Бесцементные составы
Экструзионная 3D-печать
Формо­устойчивость

Живые строительные материалы

Противоплесневая биорецептивная шпаклевка

Чашка Петри
Чашка Петри
−60% жизне­способных спор Aspergillus niger
−81% жизне­способных спор Cladosporium sp.
−13.5% тепло­проводность

Цифровые и оценочные решения

LCA — оценка экологической эффективности

Определение углеродного следа, ресурсозатрат и экологических воздействий на различных этапах жизненного цикла технологии.

ML — анализ данных

Выявление закономерностей, прогнозирование свойств материалов и оптимизация составов и технологических параметров.

TEA — оценка экономической эффективности и масштабируемости

Анализ CAPEX/OPEX, производственных затрат и условий перехода от лабораторной разработки к промышленному внедрению.

Интеграция LCA, ML и TEA обеспечивает комплексную оценку экологической, технологической и экономической эффективности разрабатываемых решений.

Екатерина Александровна Кравченко
Руководитель проекта

Екатерина Александровна Кравченко

Кандидат технических наук, PhD, ведущий научный сотрудник Южного федерального университета (ЮФУ).
Руководитель проекта

Екатерина Александровна Кравченко

Кандидат технических наук, PhD, ведущий научный сотрудник Южного федерального университета (ЮФУ).

Центр создан в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». Научная деятельность Екатерины Кравченко связана с разработкой «умных» материалов для устойчивого строительства и рекультивации почв.

Её исследования охватывают: оптимизацию производственных процессов био- и гидроуглей для устойчивой переработки отходов; секвестрацию углерода; создание материалов с фиксированным фазовым переходом для терморегуляции сред; переработку различных видов отходов в углеродсодержащие материалы, которые могут поглощать углекислый газ и способствовать достижению углеродной нейтральности.

Под её руководством команда Центра работает над проектами, направленными на превращение отходов в полезные продукты для восстановления почв и устойчивого строительства.

Люди центра

Команда

Минкина Татьяна Михайловна

Минкина Татьяна Михайловна

Профессор, доктор биологических наук, научный супервайзер проекта, Заведующий кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов Южного федерального университета
Профиль на sfedu.ru
Скорб Екатерина Владимировна

Скорб Екатерина Владимировна

Профессор, доктор химических наук, директор научно образовательного центра инфохимии Университета ИТМО (Санкт Петербург).
Никитаева Анастасия Юрьевна

Никитаева Анастасия Юрьевна

Профессор, доктор экономических наук, главный научный сотрудник, заведующий кафедрой информационной экономики экономического факультета Южного федерального университета (ЮФУ)
Профиль на sfedu.ru
Манджиева Саглара Сергеевна

Манджиева Саглара Сергеевна

Кандидат биологических наук, руководитель научно-исследовательской лаборатории «Мониторинга биосферы» Южного федерального университета
Профиль на sfedu.ru
Чапек Сергей Валентинович

Чапек Сергей Валентинович

Старший научный сотрудник. руководитель Центра аддитивных технологий «Аддитив»
Профиль на sfedu.ru
Шерстнев Алексей Константинович

Шерстнев Алексей Константинович

Старший преподаватель кафедры почвоведения и оценки земельных ресурсов Южного федерального университета
Профиль на sfedu.ru
Болдырева Вероника Эдуардовна

Болдырева Вероника Эдуардовна

Кандидат биологических наук, доцент кафедры почвоведения и оценки земельных ресурсов. Старший научный сотрудник Южного федерального университета
Профиль на sfedu.ru
Кобцева Мария Александровна

Кобцева Мария Александровна

Старший научный сотрудник Южного федерального университета
Профиль на sfedu.ru
Замулина Инна Валерьевна

Замулина Инна Валерьевна

Старший научный сотрудник. Преподаватель кафедры почвоведения и оценки земельных ресурсов Южного федерального университета
Профиль на sfedu.ru
Долгова Ольга Игоревна

Долгова Ольга Игоревна

Кандидат экономических наук, cтарший научный сотрудник, преподаватель кафедры информационной экономики Южного федерального университета
Профиль на sfedu.ru
Гетман Маргарита Григорьевна

Гетман Маргарита Григорьевна

Аспирант, младший научный сотрудник
Профиль на sfedu.ru
Привизенцева Дарья Алексеевна

Привизенцева Дарья Алексеевна

Аспирант, младший научный сотрудник
Профиль на sfedu.ru
Козьменко Светлана Валерьевна

Козьменко Светлана Валерьевна

Аспирант, младший научный сотрудник
Профиль на sfedu.ru
Вознюк Елизавета Сергеевна

Вознюк Елизавета Сергеевна

Лаборант-исследователь
Профиль на sfedu.ru
Желнин Максим Сергеевич

Желнин Максим Сергеевич

Кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, специалист ML-отдела обработки данных
Эркенова Малика Исмаиловна

Эркенова Малика Исмаиловна

Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
Профиль на sfedu.ru
Горабе Фарес Диа Эддин

Горабе Фарес Диа Эддин

Постдок, младший научный сотрудник
Ласкова Дарья Сергеевна

Ласкова Дарья Сергеевна

Кандидат экономических наук, младший научный сотрудник, преподаватель кафедры экономической кибернетики Южного федерального университета
Профиль на sfedu.ru

Индустриальные партнеры

Профессор Лу Вэньцзюн

Профессор Лу Вэньцзюн

Ключевой зарубежный партнер проекта. Harbin Institute of Technology, China
Кондратьев Артем Александрович

Кондратьев Артем Александрович

Управляющий директор Национальной Ассоциации Демонтажных Организаций России (Ассоциация НАДО)
Organic Mix («Органик микс»)

Organic Mix («Органик микс»)

3D4Art

3D4Art

Resilience Consulting Service

Resilience Consulting Service

Наука в печати

Последние публикации

2026

Оценка жизненного цикла гидроугля, получаемого из древесных отходов для использования в сельском хозяйстве. Экологически чистые материалы и технологии, e02111

Кравченко Е., Раза М. Х., Привизенцева Д., Ниу, , Минкина Т., Церендорж Н. и Чопра С. С.

Читать публикацию
2026

Улучшенная очистка почв, загрязненных ПАУ и тяжелыми металлами, с использованием биоугля, функционализированного MOF, получаемого путем совместного пиролиза осадка сточных вод и пшеничной соломы. Экологические исследования

Бауэр Т., Кравченко Е.*, Поль Алакаков В., Киричков М., Дудникова Т., Черникова Н., Мело Л., Алакуан З., Минкина Т.

Читать публикацию
2026

Воздействие гидроугля, получаемого из древесных остатков, на активность почвенных ферментов и реакцию растений. Почвенные системы

Привизенцева Д., Кравченко Е.*, Казеев К., Минкина Т., Гетман М., Юань З., Тургай А.

Читать публикацию
2026

Эффективная иммобилизация свинца в загрязненной почве с применением гидроугля

Кравченко Е., Минкина Т., Привизенцева Д., Казеев К., Черникова Н., Попов В., Дела Круз Т., Артуан З., Китае Б.-Животные, загрязнение воздуха и почвы

Читать публикацию
2026

Модифицированный металлоорганическим каркасом нанокомпозит из биоугля для устойчивой стабилизации содержания тяжелых металлов в загрязненных почвах

Бауэр Т., Киричков М., Поляков В., Кравченко Е., Бутова В., Черникова Н., Джабборова Д., Минкина Т. - Экологические Нанотехнологии, Мониторинг И Управление

Читать публикацию
2025

Машинное обучение для прогнозирования свойств биоугля, полученного из пищевых отходов

Кравченко Е., Минкина Т., Привизенцева Д., Желнин М., Бауэр Т., Чжао Ю., Шривастава С., Шань С. — Журнал экологической химической инженерии

Читать публикацию
2025

Оптимизация связывания углекислого газа с отходами бетонной крошки с помощью полимерной обработки

Кравченко Е., Лазоренко Г., Бесклубова С., Раза М.Х. — Журнал экологической химической инженерии

Читать публикацию
2025

Оптимизация на основе машинного обучения рационального дизайна бетонных смесей для 3D-печати с использованием переработанных материалов

Кравченко Е., Желнин М., Минкина Т., Елагин Д., Али Х., Чизман С. — Международный журнал материалов в гражданском строительстве.

Читать публикацию

Контакты

Академия биологии и медицины им. Д. И. Ивановского, ЮФУ
Адрес 344090, г. Ростов-на-Дону, пр. Стачки 194/1,
ЮФУ, Академия биологии и медицины им. Д. И. Ивановского
Почта ekakra@sfedu.ru