Мы уже неоднократно обращались к теме влияния климатических изменений на сельскохозяйственное производство. Об этой проблеме уже не один год кричат ведущие западные СМИ. Из-за участившихся неурожаев растут цены на различные продукты, что вызывает резонные опасения у ученых и политиков.

Напомним, что несколько лет назад дело дошло до того, что в некоторых европейских странах в дефиците оказались помидоры. Из-за энергетического кризиса европейские тепличные хозяйства снизили производительность, в то время как в странах-экспортерах урожаи страдали из-за неблагоприятных погодных условий.

Это лишь один пример, но он весьма показательный. Показательный в том плане, что изменения климата могут неожиданно привести к нехватке весьма привычных и в какой-то мере «банальных» продуктов. Тех же томатов.

Причем, не надо думать, будто наша страна находится в каких-то особо благоприятных условиях. Изменения климата затронули и нас, даже нашу Западную Сибирь. Сибирские селекционеры, кстати, давно уже обратили внимание на возрастающую нестабильность климата (о чем мы писали несколько лет назад). Теперь с каждым годом в этом уже убеждаются наши дачники. Нынешний сезон не был исключением и, к сожалению, лишний раз подтвердил нарастающую неблагоприятную тенденцию. Так, ранняя дружная весна в Западной Сибири таит в себе риск потери урожая из-за чередования волн аномального тепла и аномального холода.

Слишком быстрое окончание зимы приводит к тому, что растения рано пробуждаются и переходят в фазу цветения аккурат к тому моменту, когда жара сменяется холодом, несущим не только ночные заморозки, но даже отрицательные дневные температуры. В этом году таких чередований тепла и холода было несколько в течение апреля и мая. Затем июнь принес сильную жару, за которой последовал чрезмерно дождливый и прохладный июль. В некоторых районах выпадал крупный град, за считанные минуты уничтожавший посадки в открытом грунте.

Схожая картина наблюдалась почти по всей стране, в некоторых местах дополняясь ураганами, смерчами или засухой. В принципе, разгул стихий затронул все континенты. Именно это и тревожит ученых, которые видят в таком разгуле стихий устойчивую тенденцию. Есть все основания предполагать, что впереди нас ждут еще большие испытания. И первым под раздачу попадает, конечно же, сельское хозяйство.

Как мы уже сказали, на Западе по этому поводу уже давно бьют тревогу: из-за аномальных погодных явлений растут цены на целый ряд продуктов питания. Так, по сообщениям агентства Bloomberg, в Австралии цены на салат-латук подскочили на 300 процентов! В Европе оливковое масло подорожало на 50 процентов. А в США на 80% подорожали овощи.

Согласно недавним исследованиям, базирующимся на данных за период с 2022 по 2024 год, многие погодные явления оказались совершенно нетипичным для тех мест, где они происходили. По крайней мере, до 2020 года там не происходило ничего подобного. Этот факт вызывает особую тревогу. Скажем, если в вашей местности никогда не наблюдалось крупного града и вы, осуществляя посадки, не принимали данный фактор в расчет, то вскорости всё может измениться, и однажды крупный град станет для вас шокирующим событием.

Исследователи высказывают уверенность, что подобные беспрецедентные события станут всё больше и больше распространяться по всему миру. И с каждым годом мы будем становиться свидетелями очередных рекордов по экстремальным явлениям. О чем это говорит? О том, что даже там, где местные культуры вполне адаптированы к климатическим условиям, они совсем не застрахованы от серьезных испытаний в недалеком будущем.

В настоящее время из-за аномальной жары и чрезмерных осадков происходит снижение урожайности. Соответственно, возрастет и доля затрат на еду, а некоторые продукты станут менее доступными. Этот процесс уже вовсю идет даже в развитых странах. В некогда благополучном штате Калифорния с 2022 года засуха бьет рекорды, из-за чего остались незасеянными почти полмиллиона га земли. Первоначальные потери урожая оцениваются на уровне двух миллиардов долларов. В штате Аризона также возникли проблемы из-за нехватки воды, поступающей в основном из реки Колорадо. Река, в свою очередь, обмелела из-за продолжительной засухи.

Именно эти проблемы, возникшие в двух крупнейших сельскохозяйственных регионах страны, как раз и привели к упомянутому выше подорожанию овощей на 80 процентов. Чтобы было понятно: на одну только Калифорнию в США приходится не менее четверти всех произведенных в стране продуктов питания. И примерно 40% - фруктов и орехов. Теперь этот регион сталкивается с чудовищной засухой, что не может не сказаться на продовольственном рынке страны. Кроме того, бассейн реки Колорадо используется для выращивания кормов. Поскольку эти места также стали страдать от засухи, это стразу же отразилось на животноводстве.

Американских ученых особо тревожит тот факт, что в горах на западе страны снижаются запасы снега, питающие реки водой. Если эта тенденция продолжится, то некогда цветущие штаты могут запросто превратиться в пустыни.

На другом полушарии отмечаются те же проблемы. В Китае из-за аномальной жары цены на овощи выросли на 40 процентов. В Южной Корее из-за засушливой погоды на 70% выросли цены на пекинскую капусту – излюбленный продукт тамошних жителей. На юге Африки в прошлом году из-за засухи вдвое сократился урожай кукурузы. Тем временем в Австралии посадки салата пострадали не из-за жары, а из-за сильных наводнений. Как видим, на сельское хозяйство одинаково разрушительно действуют прямо противоположные стихии.

Согласно заявлениям климатологов, последние два-три года явственно показали, что такие экстремальные явления стали более интенсивными. В свете сказанного национальным правительствам рекомендовано разработать соответствующие стратегии для адаптации сельского хозяйства к меняющимся условиям и для защиты населения от продовольственного дефицита.

Отметим, что расчетом неблагоприятных последствия климатических изменений для мирового сельского хозяйства занимаются специалисты МГЭИК. По их утверждению, начиная с середины прошлого века внезапные потери урожаев вследствие экстремальных погодных явлений становятся всё более частыми. Это неизбежно ведет к тому, что некоторые продуктивные сельхозугодия окажутся в зоне рискованного земледелия. Указанная тенденция затронет практически все страны мира и отразится на самых разных культурах – от зерновых до «экзотических» фруктов.

К примеру, в 2012 году на Филиппинах тайфун уничтожил огромное количество банановых плантаций. Отрасль кое-как восстановилась за пять лет. Но при этом нет никаких гарантий, что то же самое не повторится в ближайшее время. То есть тайфуны в состоянии эту отрасль просто-напросто уничтожить. То же самое можно сказать и о других культурах, таких как кофе, какао и даже цитрусовых.  Так, в Непале из-за климатических изменений цитрусовые начали сильно страдать от болезней и нашествий насекомых-вредителей. И самое печальное, как указывают исследователи, все перечисленные риски накладываются друг на друга и тем самым усиливают негативный эффект.

Что же на этот счет может подсказать наука? Однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Но показательно то, что в научных изданиях стали появляться публикации, где отмечается роль дикорастущих видов в создании «устойчивого» сельского хозяйства.  Важным моментом здесь являются рекомендации по созданию смешанных посадок. Например, когда в засушливых зонах бобовые деревья способствуют росту однолетних культур, обеспечивая затенение и удерживая влагу. По сути дела, идет обращение к доиндустриальным практикам земледелия. Пока такие рекомендации адресуются местным сообществам, дабы снизить риск голода. Однако нельзя исключать, что в случае успеха такие практики начнут внедряться более широко. И в итоге выйдет так, что подобные дедовские методы сыграют революционную роль для современного сельского хозяйства.

Пока еще в такой разворот верится с трудом, однако если экстремальные явления и дальше будут наносить невосполнимый ущерб сельскохозяйственным отраслям, то у человечества просто не останется другого выбора.

Константин Шабанов

В конце сентября в Новосибирске пройдет фестиваль научного и индустриального кино «Кремний-2025». Подробнее о том, что ждет его гостей организаторы рассказали на пресс-конференции в «ТАСС-Сибирь».

Фестиваль проводится в четвертый раз и успел пройти путь от одного из мероприятий форума «Технопрома» до самостоятельного и заметного элемента культурного ландшафта Новосибирска. Фестиваль продолжает развиваться, и организаторы стараются постоянно внести что-то новое в его программу.

«Как и любое живое явление, фестиваль растет, меняется. И я убеждена, что в этом году он сможет сильно удивить как специалистов в области кино, так и обычных гостей. Поэтому все помечаем в календаре даты с 25 по 28 сентября и идем на площадки фестиваля. Вы точно не пожалеете», - подчеркнула министр культуры Новосибирской области Юлия Шуклина.

А поскольку в этом году в программа фестиваля рассчитана не только на вовлеченных в киноиндустрию людей, но и тех, кто относит себя исключительно к зрителям, площадок этих будет немало – как в Новосибирске, так и в 15 районах области. Более подробно о том, что нас ждет на этих площадках, рассказали члены команды, которая готовит «Кремний-2025».

Торжественное открытие фестиваля пройдет в Доме ученых, и организаторы обещают представить совершенно новый для Новосибирска формат проведения этой церемонии.

Темой фестиваля в этом году выбрана научная фантастика, как жанр, который является «мостиком» между наукой и культурой и объединяет вокруг себя самых разных людей.

«Мы хотим превратить фестиваль из нишевого проекта в мероприятие для самого широкого круга людей. Поэтому в программу включили такие секции, как «Семейные фантазии», куда входят фильмы для семейного просмотра, например, «Сто лет тому вперед». На такие фильмы будет свободный вход по регистрации на сайте фестиваля в основных кинотеатрах города и области», - рассказала генеральный продюсер фестиваля Екатерина Ивантеева.

Отдельной часть программы посвящена 100-летию со дня рождения Аркадия Стругацкого, зрителей ждут фильмы по его произведениям – «Сталкер», «Гадкие лебеди» и «Трудно быть богом».

И, конечно, центральной частью программы остается конкурс неигрового кино, который пройдет в центре культуры и отдыха «Победа». На нем будет представлено десять фильмов, большинство – российские премьеры.

Образовательную часть фестиваля сформировали ряд круглых столов, мастер-класс Саввы Минаева «Как попасть в киноиндустрию», ряд дискуссий и краткий курс лекций об использовании современных технологий искусственного интеллекта в кинопроизводстве для школьников и студентов Новосибирска.

И конечно, главной новацией «Кремния» в этом году стал всероссийский питчинг НФ-кино. Как известно, питчингом называют краткую, но довольно эмоциональную презентацию идеи, проекта или продукта для привлечения внимания, получения финансирования или продвижения. Термин происходит от английского слова «pitch», что означает «бросок», и применяется в бизнесе, киноиндустрии, PR и музыке.

«Для научно-фантастического кино это будет впервые в России, но мы делаем ставку на этот жанр, как на жанр будущего, который должен подвинуть сложившуюся сейчас гегемонию сказок. По крайней мере, уже очень много авторов и кинематографистов уже работают в этом жанре и хотят его подвигать на первый план», - рассказал куратор этого фестивального направления, режиссер, преподаватель Школы кино и телевидение «Индустрия» Алексей Камынин.

Задачей жюри, в которое вошел ряд ведущих российских экспертов в области кино, по словам Камынина, будет выбрать проекты, наиболее заслуживающие внимания и посредством их рекламы на фестивале способствовать их скорейшему запуску в производство.

Проще говоря, питчинг станет своего рода прогнозом того, что можно снять в этом жанре в ближайшем будущем. И вполне возможно, для зрителей – первой возможностью уже сегодня познакомиться с проектами, которые в будущем станут лидерами отечественного проката.

И это вполне укладывается в философию всего фестиваля, ведь научное кино не только о том, что мы уже знаем об окружающем нас мире, но, в какой-то мере и про то, каким будет наш завтрашний день. Какое место в нем займут результаты научных проектов, что из современных чудес техники станет в этом завтра обыденной частью обстановки, и, конечно, какую интересную фантастику мы будем в этом завтра смотреть. Угадать стопроцентно это не сможет никто, но гости «Кремния-2025» ознакомятся с одной из возможных версий.

Сергей Исаев

Проблема водоснабжения населенных пунктов новых территорий России требует особого внимания. Президент РФ В.В. Путин на встрече с главой ДНР Д.В. Пушилиним 18 августа 2025 года одной из наиболее приоритетных задач обозначил восстановление водоснабжения города Донецка. Для изучения данной проблемы и выработки предложений по ее решению по распоряжению Губернатора Новосибирской области и инициативе председателя СО РАН В. Н. Пармона была оперативно сформирована и командирована в Донецк мультидисциплинарная делегация исследователей Новосибирской области.

Члены делегации встретились и обсудили проблему водоснабжения и возможные варианты ее решения с Председателем Правительства Донецкой народной республики Чертковым А.Г., директором ГУП ДНР «Вода Донбасса» Григорьевым А.А., председателем Совета ректоров вузов ДНР, руководителем представительства РАН в ДНР Беспаловой С.В., ректором ДонНАСА Зайченко Н.М. Результаты проведенных после этой встречи исследований и предложения были представлены Главе ДНР Пушилину.

Учитывая состояние систем водоснабжения Донецка, значительные потери и ухудшение качества воды в изношенных сетях, для экстренного водоснабжения населения питьевой водой в особых условиях предложено установить мобильные станции водоподготовки, разработанные в Сибстрине и производимые в Новосибирске для удаленных территорий, что позволит рассредоточено обеспечить питьевое водоснабжение в различных районах города.

Такие станции могут монтироваться и в других районах ДНР, что позволит оперативно решить вопрос с питьевым водоснабжением населения. Опыт строительства таких станций в удаленных регионах Российской Федерации показал их эффективность. Например, такая станция обеспечивает питьевой водой населенные пункты в Якутии. Образцы доступной в Донецке воды, которые могут быть использованы для станций водоподготовки, были оперативно доставлены в Новосибирск, проведен их оперативный химический анализ в ИНХ СО РАН, результаты которого будут использованы для принятия последующих решений.

Для разведки возможных подземных источников воды ИХКГ СО РАН предложил использовать разработанный в институте метод обнаружения подземных вод до глубины 100-120 м на основе ЯМР-зондирования с хорошо зарекомендовавшей себя аппаратурой «Гидроскоп». Эта аппаратура также была оперативно доставлена в Донецк вместе с командой высококвалифицированных специалистов, которые даже в особых условиях Донецка смогли найти несколько неизвестных ранее перспективных водоносных горизонтов.

Для снижения потерь и восстановления поврежденных трубопроводов членами научного Совета РААСН «Инженерные системы водопользования» предложены современные методы санации трубопроводов, а также рекомендовано разработать Генеральную схему водоснабжения и водоотведения с учетом сложившихся условий. Возможно, что в ближайшее время в Донецке окажется еще одна группа специалистов СО РАН, обладающих технологиями и аппаратурой, позволяющими находить порывы водоводов в местах с утечками воды. Для оперативного решения этих и других вопросов связанных с восстановлением населенных пунктов, поврежденных зданий и сооружений, а также подготовки кадров высшей квалификации с привлечением ППС НГАСУ (Сибстрин), представителей СО РАН, РААСН и вузов Донецка принято решение о создании в ДНР Республиканского академического научно-образовательного центра (РАНОЦ) на базе ДонНАСА.

В Конструкторско-технологическом институте научного приборостроения СО РАН (КТИ НП СО РАН) разработали и изготовили два рентгеновских микроскопа для Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») для исследования внутренней трехмерной структуры материалов, динамических процессов и химических реакций в режиме реального времени. Ранее такое оборудование в России не производилось, его планировалось приобрести во Франции, что стало недоступным после введения санкций. Микроскопы КТИ НП СО РАН не уступают зарубежным аналогам по техническим характеристикам и стоят в 4 раза дешевле.

Рентгеновский микроскоп использует рентгеновские лучи для наблюдения за структурой объекта. Его основное преимущество перед электронным микроскопом — высокая проникающая способность. Исследования, проводимые с помощью рентгеновского излучения, часто являются единственным способом изучения внутреннего строения уникальных объектов без их разрушения. В микроскопах реализована возможность получения изображений как крупных объектов (размер 100-200 мм), когда не требуется высокое пространственное разрешение, так и микрообъектов (размер 100-200 мкм).

Эксперименты с рентгеновскими микроскопами будут проводиться на станции 1-5 «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» для решения задач в области материаловедения, геологии, археологии, химии, биологии и медицины.

«Рентгеновский микроскоп устроен по принципу оптического микроскопа за тем исключением, что пучок синхротронного излучения, проходя через исследуемый образец, попадает на специальный кристалл, который преобразует рентгеновское излучение в видимый спектр, который способны зарегистрировать видеокамеры. С камеры изображение передается на компьютер исследователя для дальнейшего анализа и обработки. Для того, чтобы исключить влияние внешнего освещения на регистрируемые изображения, объектив микроскопа закрыт тонкой бериллиевой фольгой. Бериллий хорошо пропускает рентгеновское излучение и не прозрачен для обычного света. Это исключает помехи и обеспечивает стабильное качество измерений», — рассказал научный сотрудник лаборатории оптических измерительных систем КТИ НП СО РАН Родион Куликов.

Первый микроскоп, оснащенный высокочувствительной камерой, будет использоваться для статичных экспериментов. Поворачивая объект и делая снимки при различных ракурсах, можно полностью восстановить трехмерную структуру образца. Этот метод называется рентгеновской томографией и позволяет исследовать микропористую структуру кернов нефтеносных пород (для оптимизации технологий извлечения углеводородов), морфологию природных алмазов, структуру конструкционных материалов для задач авиа- и машиностроения, а также анализировать уникальные предметы искусства, археологические и палеонтологические находки, не разрушая их.

Второй микроскоп оснащен высокоскоростной камерой, снимающей несколько тысяч кадров в секунду, что позволит наблюдать динамические процессы в режиме реального времени. Образец будет подвергаться воздействию извне — растяжению и сжатию, а камера — фиксировать изменение его структуры. Поведение конструкционных материалов (сплавов металлов и композитов) в условиях внешних воздействий актуально для решения задач машиностроения, космоса и авиации.

Также оборудование позволит наблюдать процесс создания металлических конструкций непосредственно во время печати на 3D принтере, лазерную сварку металлов и сплавов для создания надежных и безопасных сварных соединений, способных, например, заменить клепку авиационных конструкций.

«Большинство материалов не прозрачны в видимом диапазоне, поэтому рентгеновский микроскоп решает огромное количество научных задач в самых разных областях науки. Например, геологи исследуют внутреннее строение пластов угля, что позволяет им оценить концентрацию метана в угольных шахтах. Химики могут посмотреть, как меняется трехмерная структура частицы каталитического вещества до и после химической реакции. Археологи заинтересованы в неразрушающем анализе структуры уникальных исторических находок», — рассказал координатор создания станции 1-5 «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» ЦКП «СКИФ», к.ф.-м.н. Константин Купер.

Мы уже неоднократно уделяли внимание технологии «Термококс», успешно примененной на территории Красноярского края. Напомним, что речь идет о газификации бурого угля с получением на выходе таких продуктов, как горючий синтез-газ и твердый угольный остаток. Оба продукта могут иметь самое разнообразное применение. Синтез-газ удобнее всего применять в энергетических целях, поддерживая (в том числе) и производственные процессы в качестве дополнительного источника энергии. Твердый угольный остаток, в свою очередь, является коммерческим продуктом с высокой добавленной стоимостью, который можно использовать в разных отраслях (например, для очистки воды в системах замкнутого цикла).

Как мы знаем, в Новосибирске давно уже обсуждается тема широкого внедрения технологии газификации бурого угля в целях «озеленения» энергетической отрасли. Фактически здесь ставится вопрос о создании производственно-энергетических комплексов, использующих бурый уголь (запасы которого в Сибири весьма велики) вполне по-современному и более рационально -  как с точки зрения экономики, так и с точки зрения экологии. Эту идею ученые из новосибирского Академгородка неоднократно пытались донести до государственных руководителей, отвечающих за энергетику, а также до руководства энергетических компаний, связанных с углем.

Как выяснилось, с упомянутой технологией давно уже работают в СУЭК – крупнейшей сибирской энергетической компании, занимающейся добычей и сбытом угля. Самое интересно, что технологию «Термококс» там предлагают применить для «озеленения» металлургической промышленности. Об этом, в частности, рассказал технический директор одного из подразделений СУЭК – ООО «Уголь-инжиниринг» - Сергей Исламов, выступая на прошедшем Международном технологическом форуме «Технопром-2025».

В начале своего выступления он напомнил о том, что основными эмитентами углерода являются угольные электростанции и предприятия черной металлургии. Отсюда вытекает закономерный вопрос: какие технологии для них предложить, чтобы минимизировать выбросы парниковых газов? По словам Сергея Исламова, данная тема до сих пор остается нетронутой, несмотря на ее актуальность в свете реализации климатической повестки. Так, угольная генерация в Сибири занимает весомую долю, и возникает впечатление, что ничего с ней сделать нельзя. Всё, что можно – это только сократить ее в объеме Именно так, между прочим, ставят вопрос в европейских странах, где прямо «отменяют» угольную генерацию как таковую. То же самое касается и черной металлургии, к которой у борцов с глобальным потеплением также немало претензий. Однако если вы не нацелены на закрытие упомянутых отраслей (а в нашей стране мало кому такое приходит в голову), а вместо этого рассчитываете на их модернизацию с учетом новых экологических требований, вам придется поставить вопрос именно таким образом.

Как раз на этом фоне специалисты ООО «Уголь-инжиниринг» занимаются поиском концептуальных решений в указанном направлении. То, что было ими конкретно предложено в отношении черной металлургии, является, по сути, современной альтернативой классическому доменному производству.

Дело в том, что до сих пор доменное производство является основой мировой металлургии. Как ни странно, но в основных чертах оно за сотни лет так и не претерпело существенных изменений. Еще в 1620 году (то есть более 400 лет назад) был получен патент на использование кокса для плавки железной руды. В 1709 году была построена первая доменная печь на коксовом топливе, которая стала прототипом современных доменных печей.

Как отметил Сергей Исламов, самым интригующим моментом здесь является то, что технология доменного производства была создана эмпирическим путем и на основе интуиции – при полном отсутствии сведений из области физической химии. И за прошедшие триста лет ее эксплуатации она полностью исчерпала свой технический и экономический потенциал, подчеркнул докладчик.

Если еще больше углубиться в сугубо научные аспекты данной темы, то придется признать, что доменная технология находится в полном противоречии с современными основами физической химии гетерогенных процессов. По идее, взаимодействие твердых реагентов (а именно кокса и руды) должно осуществляться в мелкодисперсном состоянии для обеспечения максимального контакта поверхностей. На практике же используется кусковый кокс. Кроме того, углеродный восстановитель должен иметь максимальную восстановительную способность. В то же время реакционная способность обычного доменного кокса имеет по ГОСТу показатель 0,1 – 0,2.

Так вот, чтобы стало понятным предложение специалистов СУЭК, отметим, что реакционность кокса, получаемого ими из бурого угля с помощью упомянутой технологии «Термококс», имеет показатель 8 – 10, то есть чуть ли не на два порядка выше чем у обычного кокса! Отсюда неизбежно напрашивается его применение в черной металлурги. Как сказал Сергей Исламов, в СУЭК разработана принципиально новая технология прямого восстановления - «Термококс-Fe», где как раз нашел применение принцип частичной газификации угля.

Лучше всего для этой цели, по словам докладчика, подходит именно бурый уголь. Компания СУЭК ежегодно добывает порядка 40 миллионов тонн бурого угля, сжигаемого обычным способом в сибирских регионах (в основном – на территории Красноярского края). Указанная технология пока еще не получила широкого распространения, но уже есть положительный опыт ее ограниченного применения. Данный процесс полностью отработан в промышленном масштабе на предприятиях СУЭК (в своем периметре эта компания имеет производство железорудного концентрата в качестве побочного продукта). Главная задача, по словам Сергея Исламова, заключалась в том, чтобы объединить технологию газификации угля с технологией переработки железной руды и добиться синергии. На данный момент уже пройдены стадии НИР и ОКР, и процесс находится на стадии технико-экономического обоснования.

Общий принцип здесь таков. Внутри котельного агрегата осуществляется частичная газификация угля с разделением двух компонентов – горючего газа и углеродного остатка. Горючий газ сжигается внутри котла, используясь для генерации тепловой энергии. Никакого шлака и золы в этом процессе не образуется. Твердый углеродный остаток изымается и используется как высокореакционный восстановитель для получения железа. Все полученные результаты, отметил Сергей Исламов, уже сертифицированы. Получаемый на выходе металл представляет собой белый чугун передельного качества.

Таким образом, сибирскими разработчиками предложена комплексная схема производства чугуна на базе бурого угля. Важным показателем такой схемы является то, что здесь в себестоимость продукции не включаются расходы на топливо. В производстве используют только три компонента – бурый уголь, воздух и железорудный концентрат. То есть нет никакой необходимости в использовании коксовой продукции и в кислородном дутье. Но самое главное (по нынешним временам): производство чугуна таким способом имеет нулевые газовые выбросы в окружающую среду.

В свете сказанного вполне логичным выглядит заявление докладчика о том, что бурый уголь Сибири является высокоэффективным и экологически безопасным сырьем! Возможно, данное заявление станет девизом компании СУЭК и в таком качестве внесет нашу – чисто «сибирскую» - корректировку в проводимую на глобальном уровне стратегию «низкоуглеродного» развития.

Николай Нестеров

Несколько лет назад приказом Министерства сельского хозяйства РФ Институту цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН был присвоен статус лаборатории молекулярно-генетической экспертизы сельскохозяйственных животных. О том, как эта работа помогает аграриям, а также, как ее результаты могут использоваться в научно-исследовательской деятельности – в нашем очередном материале, посвященном 10-летию образования ФИЦ ИЦиГ СО РАН.

Хозяйства, занимающиеся племенным животноводством крупного рогатого скота, стараются тщательно контролировать чистоту породы своих животных. Каждое животное в таком стаде имеет свой паспорт, где самым главным является его родословная, отражающая три-четыре поколения предков. Именно происхождение становится определенной гарантией высоких хозяйственных качеств телят, предназначенных для замены выбывающих животных в товарных хозяйствах, производящих молоко или мясо. Поэтому для них наличие генетического паспорта – обязательное условие при продаже.

Во-первых, коровы, так же как и люди, болеют наследственными болезнями, которые вызываются мутациями ДНК. Наличие такой мутации говорит о том, что этот теленок может либо заболеть, либо иметь больное потомство, что в общем нужно учитывать при проведении зоотехнической работы. Поэтому такая информация для хозяйств безусловно важна.

Во-вторых, при массовом разведении (а в крупных хозяйствах ежегодно рождаются тысячи телят) неизбежны путаница в документах, инбридинг (близкородственные скрещивания) и другие факторы, негативно влияющие на качество породы. И здесь на помощь приходит генетика.

«По большому счету, эта процедура напоминает широко известный тест на отцовство у людей. Решать эту задачу умели еще в прошлом веке. Но поначалу это был довольно трудоемкий и малоинформативный анализ групп крови. Современные технологии секвенирования генома значительно увеличили точность таких анализов. Так что теперь данные генетической экспертизы стали привычной частью паспорта животного из племенного стада», — рассказывает ведущий научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Николай Юдин.

Однако, несмотря на развитие технологий, и сегодня в нашей стране подобную работу могут проводить далеко не везде. Для этого требуется набор дорогостоящего оборудования, высококвалифицированные специалисты, большой объем проводимых анализов (что обеспечивает их себестоимость на разумном уровне), а также – соответствующая лицензия от Минсельхоза. В итоге в России имеется лишь несколько десятков лабораторий и подавляющая их часть сосредоточена в европейской части страны.

«В этом процессе важным являются не только число подобных лабораторий, но и вопросы логистики. Как правило, генетические паспорта нужны при продаже племенного скота, и каждый день простоя для хозяина этих телят означает дополнительные расходы на их содержание. Поэтому он заинтересован получить нужный документ как можно скорее, а это возможно, если лаборатория находится в «шаговой доступности». Но сами понимаете, в условиях сибирских расстояний и при наличии единичных лабораторий, получается совсем другая логистика. Лаборатория ИЦиГ СО РАН позволяет обрабатывать достаточно быстро поступающий материал из соседних областей. - пояснил Николай Юдин.

Лицензия выдается сроком на пять лет. ИЦиГ СО РАН впервые получил ее в 2017 году и с тех пор ежегодно проводится  несколько тысяч экспертиз по заявкам племенных хозяйств Западной Сибири. А вставшая в полный рост задача развития животноводства на базе отечественных пород только увеличивает число анализов. Однако это не станет проблемой – имеющиеся в распоряжении института ресурсы позволят обработать их полностью и в сжатые сроки.

Эта работа имеет не только хозяйственное, но и научное значение. Многие годы в России доминировали животные иностранных пород (герефордская, голштинская и другие). Но сегодня приоритеты меняются, растет интерес к животным отечественной селекции, встает вопрос о восстановлении этих пород, и прежде всего, черно-пестрой породы, созданной еще в СССР. Она относится к молочному направлению и, в принципе, распространена относительно широко. В нашем регионе ее разведением занимается целый ряд хозяйств, однако, для повышения эффективности их работы важно правильно оценить генетический потенциал племенного ядра в их стадах.

«Мы проанализировали ситуацию в шести племенных хозяйствах Новосибирской области, где занимаются разведением этой породы. Нам было важно дать объективную оценку, где эта порода сохранилась в наиболее чистом виде и с наиболее уникальной генетикой. Также наше исследование показало объективный уровень инбридинга в этих стадах. Это тоже очень важно, поскольку чем он выше, тем ниже качество телят. В итоге, мы смогли показать, какие племенные стада являются потенциально более ценными с точки зрения восстановления этой породы», — подчеркнул Николай Юдин. Результаты исследования опубликованы и теперь их можно использовать для формирования оптимальной стратегии работы региональных племенных хозяйств.

Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) совместно с коллегами из Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) исследовали оптические свойства композитных пленок из графеновых наночастиц при помощи терагерцевого (ТГц) излучения Новосибирского лазера на свободных электронах (НЛСЭ). Впервые они продемонстрировали, что слои данного материала можно использовать для генерации и распространения поверхностных плазмон-поляритонов (ППП) – разновидности не излучаемой в пространство электромагнитной волны, способной распространяться по поверхности материала.  При помощи таких волн можно изучать оптические свойства приповерхностного слоя проводника, от которых зависит энергоэффективность интегральных схем.  Возможность генерации ППП на графеновых пленках позволит в будущем использовать такие композитные материалы, толщиной в сотни нанометров для создания плазмонных компонент систем связи терагерцевого диапазона частот, то есть поколения 6G. Результаты опубликованы в журнале IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology.

Графен – двумерный материал, состоящий из атомов углерода, уложенных в шестиугольную решетку. Если под мощным микроскопом посмотреть на графит, из которого делают грифель карандаша, то можно увидеть, что он имеет слоистую структуру, где каждый атомарный слой и есть графен. Хотя теоретические исследования свойств этого материала начались еще в 1947 г., синтезировать графен для экспериментальных исследований долгое время не получалось, поскольку двумерный кристалл в трехмерном пространстве нестабилен. Получить графен удалось лишь в 2004 г. После синтеза этого материала началось интенсивное изучение его свойств, которое продолжается до сих пор. Графен интересен исследователям из-за своих уникальных электрических, механических и оптических свойств. Например, благодаря его высокой проводимости, он может получить широкое распространение в наноэлектронике и телекоммуникациях.

«Все знают, как выглядит графит, потому что все видели кусок угля. Графен – это уже монослой толщиной от половины нанометра, материал хоть и являющийся производным графита, но обладающий абсолютно иными свойствами, – прокомментировала ведущий научный сотрудник ИФП СО РАН доктор физико-математических наук Ирина Антонова. – Считается, что у графена максимальная проводимость и максимальная теплоемкость – эти характеристики растут с уменьшением толщины материала и ослабевают с ее увеличением. Варьируя частицы, из которых формируется пленка, по толщине от монослоя до нескольких монослоев (малослойный графен), мы можем управлять свойствами получаемых пленок и контролировать их – вот, что интересно».

Изготовить монослой графена высокого качества и большой площади можно, но не на любых подложках. Для многих задач графен, как монослой и не требуется. В лаборатории физики и технологии трехмерных наноструктур ИФП СО РАН была разработана сложная многоступенчатая технология создания тонких, толщиной от нескольких до десятков нанометров, пленок из частиц толшиной от монослоя до нескольких монослоев (до 2 нм). Специалисты печатают их на 2D-принтере из чернил, содержащих частицы малослойного графена, который получают методом электрохимического расслоения графита, и проводящего полимера, обеспечивающего связывание частиц. Получаемые таким образом пленки уже продемонстрировали перспективность их использования для создания элементов для микроэлектроники, сенсоров глюкозы и мемристоров. Ожидается, что и в ТГц фотонике они найдут свое применение.

«Если взять природный графит и размолоть его в диспергаторе, устройстве, похожем на бытовой блендер, получится крупный и тяжелый песочек, состоящий из нестабильных частиц, который сложно использовать для печати, – добавил научный сотрудник ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Артем Иванов. – Чтобы сделать частицы тонкими и с необходимыми свойствами проводимости, используются разные физико-химические процессы, которые расслаивают частицы, превращая их в гораздо более стабильную суспензию. Но, если приглядеться, и на этом этапе можно будет увидеть крупные включения. После этого мы разделяем их по фракциям, выделяя все более и более мелкие частицы, и в итоге получаем настоящие чернила, в которых уже нет ни осадка, ни крупных конгломератов. Их уже можно заливать в принтер и печатать пленки с заданными свойствами».

Использование графеновых пленок и их композитов перспективно во многих областях. Например, для создания терагерцевых биологических сенсоров. Многие биологические молекулы и комплексы (аминокислоты, ДНК) имеют линии поглощения в ТГц диапазоне, а оптические свойства графена могут быть весьма чувствительными к данным соединениям. Также графен потенциально интересен для плазмонных интегральных схем терагерцевого диапазона, являющихся компонентами устройств передачи информации, в которых сигнал передается в виде поверхностных электромагнитных волн – плазмон-поляритонов. При проектировании таких схем необходимо знать оптические характеристики металл-диэлектрических и полупроводниковых поверхностей, на которых они создаются. Их определение для графена, малослойного графена или его композита считается нетривиальной задачей.

«Композитный графен – очень сложный для описания его оптических свойств материал, ведь он состоит из наночастиц, в отличие, например, от любого металла, который представляет собой сплошную пленку с устойчивой кристаллической решеткой, – прокомментировал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Василий Герасимов. – Но даже и в металлических пленках, напыляемых на подложку, объяснить, как устроена их поверхностная проводимость, довольно нелегко из-за сложной структуры кристаллитов, которая сильно зависит от технологии и параметров напыления. А у графена наночастицы сшиваются полимером в слои, между которыми существует разветвленная структура связей. Каналы проводимости есть между наночастицами в слоях, поэтому механизмов и эффектов там очень много. Они в свою очередь еще и зависят от толщины слоев и частоты поверхностной электромагнитной волны. Наша фундаментальная задача состоит в том, чтобы понять и описать механизмы проводимости такого сложного материала в терагерцевом диапазоне частот, в том числе по измеряемым характеристикам поверхностных плазмон-поляритонов. В данной работе мы впервые применили методы терагерцевой плазмонной рефрактометрии для исследования оптических констант композитных пленок из графеновых наночастиц толщиной от 15 до 400 нм».

В качестве источника терагерцевого излучения использовался Новосибирский лазер на свободных электронах. По средней мощности НЛСЭ в несколько раз превышает все другие существующие источники в диапазоне от 0.8 до 10 ТГц, а его частота генерации может плавно перестраиваться. Для данного типа исследований это наиболее актуально, так как при использовании значительно менее мощных источников реализовать методы плазмонной рефрактометрии не всегда удается.

«Поверхностные плазмон-поляритоны позволяют исследовать свойства даже таких сложных материалов, как графен и композиты на его основе, – добавил Василий Герасимов. – Благодаря своей природе, а именно способности, прилегая к поверхности проводника и двигаясь вдоль нее, проникать на очень небольшую глубину (порядка десятка нанометров) в материал, плазмон-поляритоны отлично “чувствуют” оптические свойства изучаемого материала, в данном случае композитных графеновых пленок. Полученные нами результаты говорят о достаточно высокой проводимости исследуемого композитного материала, которая, по нашим оценкам, всего на 1-2 порядка меньше, чем у металлов. В будущем это позволит использовать его в терагерцевой интегральной плазмонике. Сейчас наши работы носят фундаментальный характер, но в дальнейшем имеющаяся достоверная информация об оптических свойствах графеновых пленок будет играть важную роль при проектировании биологических сенсоров и плазмонных интегральных схем на их основе. Дело в том, что оптические константы проводника определяют глубину проникновения плазмон-поляритонов над поверхностью, а также влияют на их энергетические потери при распространении вдоль поверхности. Эти факторы имеют значительное влияние на размеры элементов плазмонных интегральных схем и их энергетическую эффективность».

Пресс-служба Института ядерной физики СО РАН

Магистрант Факультета информационных технологий Новосибирского государственного университета, профиль «Интернет вещей», Дмитрий Муравьев разработал систему контроля и диагностики литий-ионных аккумуляторов. Решение включает в себя аппаратный модуль и веб-сервис и уже доступно в открытом доступе для производителей и сервисных компаний.

Система позволяет тестировать аккумуляторы по различным сценариям, фиксировать показатели их работы и хранить результаты в базе данных для последующего анализа.

«Основная цель разработки — повышение уровня безопасности устройств, использующих литий-ионные аккумуляторы в качестве основного источника питания», — поясняет автор проекта Дмитрий Муравьев. По его словам, разработка открывает возможности для проведения не только стандартных измерений, но и регрессионных и стресс-тестов, что особенно важно для проверки надежности источников питания.

Литий-ионные аккумуляторы сегодня применяются повсеместно — от смартфонов и ноутбуков до электромобилей и медицинской техники. Их массовое распространение делает вопрос надежности и точности диагностики особенно актуальным. Компании, которые разрабатывают или обслуживают устройства с такими батареями, заинтересованы в инструментах контроля, позволяющих быстро и объективно оценить состояние аккумуляторов.

Разработка Дмитрия Муравьева состоит из двух частей. Аппаратная часть устройства собрана из широко доступных компонентов, которые можно недорого приобрести на маркетплейсах. Она позволяет задавать профили зарядки и разрядки, фиксировать параметры работы и передавать их через Wi-Fi на веб-сервис либо записывать на SD-карту. Встроенный дисплей отображает показатели в реальном времени. Веб-сервис обеспечивает управление устройством, позволяет задавать сложные сценарии тестирования и анализировать данные.

«Мы сделали систему максимально доступной — код написан на Python, и любой человек с базовыми навыками программирования может доработать её под собственные задачи», — отмечает Дмитрий Муравьев.

По словам научного руководителя проекта, заместителя декана Факультета информационных технологий НГУ Александра Власова, идея создания открытой системы родилась в результате сотрудничества с компанией YADRO, которая является крупнейшим отечественным производителем вычислительной техники.

«Аккумуляторы являются неотъемлемой частью многих вычислительных устройств, и контроль за их состоянием необходим как на этапе производства, так и в исследовательских задачах на этапе проектирования. Мы видели, что на рынке не хватает доступных решений с открытым исходным кодом, поэтому появление такого инструмента — важный шаг», – говорит Александр Власов. Прототип решения создан на базе Лаборатории YADRO в НГУ при активной консультации сотрудников компании.

На рынке уже существуют устройства для тестирования АКБ, однако, как поясняет Дмитрий Муравьев, они имеют существенные ограничения: низкую точность измерений, закрытое программное обеспечение без возможности модификации, отсутствие дистанционного управления и гибких сценариев тестирования.

«Отсутствие решения, лишенного этих недостатков, стало стимулом к созданию собственной системы», — подчеркивает разработчик.

Сегодня проект находится на стадии MVP (минимально жизнеспособного продукта). Система уже работает и позволяет выполнять различные сценарии тестирования. Ограничения — напряжение зарядки до 4,6 В и максимальный ток до 1,6 А. Но главное — решение полностью открытое: схемы можно собрать из доступных компонентов, а программное обеспечение скачать с GitHub. Это делает систему доступной как для исследователей, так и для компаний, которым требуется собственный инструмент контроля качества аккумуляторов.

«Очень важно, что такие разработки появляются в открытом доступе. В России сегмент инструментов для тестирования аккумуляторов развит слабо, и появление общедоступных решений развивает всю отрасль. Это полезно и для IT-бизнеса, и для страны в целом. В лаборатории YADRO мы стараемся продвигать именно такие полезные проекты с точки зрения общей инфраструктуры. Напрямую, в таком проекте, как у Дмитрия, сложно проследить выгоду, но мы надеемся, что наши устройства, которыми мы пользуемся каждый день, станут немного безопасней и надежней», — отмечает Александр Власов.

Сам Дмитрий Муравьев подчеркивает, что готов развивать проект при появлении заинтересованных партнеров. А пока его система уже нашла практическое применение: аналогичное устройство собрала и попробовала применить одна из новосибирских организаций, работающих с оборудованием, где также необходимо тестировать элементы питания.

Вышла в свет книга «Археология северного участка Иртышской оборонительной линии XVIII–XIX веков», автором которой стал наш гость¸ д.и.н., главный научный сотрудник Института археологии и этнографии СО РАН Андрей Павлович Бородовский вместе с П.В. Чибышевым - ораганизатором музея «Редут Соляной Поворот» (с. Соляное Черлакского района Омской области». Мы попросили его рассказать, как охраняли границу в Сибири в XVIII веке.

– Расскажите, что из себя представляла эта пограничная линия и как вообще охраняли границы страны в прошлом?

– Традиционно российские границы, которые сформировались в XV - XVII веках выглядели как засечная черта. Это был некий насыпной вал, с засеками в лесу и въездными воротами, оформленными как остроги. Но в Сибири создать такую непрерывную пограничную линию не удавалось, исходя из просторов и отсутствия достаточно людских ресурсов. Поэтому решили от этого отказаться и сделать ее пунктирной.

Первой оборонительной линией в Сибири стала Ямышевская (1715 г.). Чуть позже, после похода Бухгольца в 1716 году, была поставлена Омская крепость, которая положила начало уже Иртышской линии. Но основные фортификационные работы развернулись уже при Елизавете Петровне.

В итоге, Иртышская линия протянулась почти на тысячу километров от Омска до Усть-Каменогорска, на этом расстоянии примерно через каждые 20–25 километров стояли оборонительные пункты-редуты и форпосты. На самих редутах и между ними ставили маяки для оперативной передачи сигналов.

После 1991 года на территории России остался лишь маленький участок линии – от Омска до границы с Казахстаном, большая же часть теперь находится в Казахстане, что создаёт определённые трудности в её изучении. Другая проблема в том, что в результате хозяйственной деятельности, от нее осталось совсем немного. В самом Омске от крепости сохранились только культурный слой и отреставрированные Тарские и Тобольские ворота. Остатки форпостов Ачаирского, Черлацкого, Татарского и других теперь сложно выявить на местности. Но в окрестностях села Соляное мы нашли площадку с малозаметными рвами и, соотнеся эту точку со старыми картами и описаниями в письменных источниках XVIII века, доказали, что на этом месте и был редут Соляной Поворот, исследованию которого посвящена другая наша книга.

– А как был устроен сигнальный световой маяк?

– Это была вышка, под которой могло находиться какое-то сооружение, на ней зажигался огонь. И этот огонь принимался уже на другом маяке на соседнем редуте или форпосте.

Как выглядели маяки, мы знаем только по нескольким гравюрам. Но мы попытались их найти, зная, что один маяк должен был находиться на редуте Соляной Поворот, а ещё два – к северу и югу от него, в направлении Ачаирского и Черлакского форпостов. С помощью космической фотосъемки, а также карт XVIII века между Черлакским форпостом и редутом Соляной Поворот я нашёл точку, которая могла быть местом расположения маяка. Мы сняли план этого места, определили границы объекта, зачистили ров и изучили внутреннюю площадку в границах рва – это квадрат со стороной 20 метров.

Согласно писанным описаниям, под вышкой маяка располагался пороховой погреб, по крайней мере, для соседнего с редутом Ачаирского острога такое описание 1771 года есть в путевом описании академика П.С. Палласа. На самой наблюдательной вышке маяка устанавливалась сигнальная, а при необходимости случае боевая трехфунтовая пушка.

– Известно, хотя бы примерно, хотя бы какова была численность гарнизонов всей этой пограничной линии?

– Да, существуют списки, по которым можно понять численность личного состава. Что интересно, на этой линии, можно сказать, гарнизоны состояли из двух частей, из регулярных казаков и регулярных воинских частей.

Фактически начало этому положила Анна Иоанновна, когда в 1732 году , после заключения с Персией Рештского договора вывела из Южного Прикаспия  начала вывод воинских частей Низовского корпуса,  отказавшись от российских владений в том регионе, и перевела их на сибирскую пограничную линию. В конечном итоге были передислоцированы три конных и два пехотных полка (один из которых Ширванский).

Эти воинские части расположились на Иртышской линии различными по размеру гарнизонами, от батальона в крепостях, и от роты до нескольких солдат на более мелких укреплениях. Всего в 1743 г. на Иртышской линии было расквартировано 2819 солдат и 80 пушек.

Поэтому можно сказать, что здесь была не только казацкая, но еще и регулярная служба. Это удалось выявить не только по писанным источникам, но и по находкам официального воинского снаряжения регулярной армии, т.е. пуговиц, кокард, пряжек и прочих деталей, которые составляли часть военного костюма российских военных во второй половине XVIII и начале XIX веков.

– Такая «пунктирная» пограничная линия справлялась со своей задачей или она была недостаточно плотной?

– Она вполне успешно справлялась с задачей охраны этих рубежей России на протяжении полутора веков, пока вследствие расширения территории Империи границы ее не сдвинулись далее на юг.

Есть один интересный момент, на который мы обращаем внимание в своей книге. В местах пролегания Иртышской оборонительной линии находятся самые южные курганы саргатской культуры, которые относятся к эпохе скифов (V веку до н.э.) Севернее, в Барабинской степи на территории НСО, таких курганов десятки, а южнее они уже не встречаются. То есть, по сути, российская граница петровского времени расположилась там же, где была граница между народами, которые жили здесь за много веков до этого.

Очевидно, что ее расположение было продиктовано не просто чье-то политической волей, а учитывало географические особенности местности, наличие водных преград, граница была естественной, исторически сложившейся.

– В наше время все больше и больше набирает популярность внутренний туризм. Скажите, у Иртышской линии обороны есть какой-то туристический потенциал?

– Безусловно, он есть, но есть и нюансы. Мы с моим бывшим студентом Павелом Васильевичем Чебышевым сразу же не просто организовывали археологические исследования, но и заложили возможность изготовления серии таких печатных изданий, популяризирующих тему нашей работы. К настоящему времени вышло уже четыре выпуска на различные темы.

Во-вторых, был создан музей в селе Соляном под названием «Редут Соляной Поворот». В-третьих, разработаны экскурсии, которые Павел Васильевич успешно проводит, и в результате, статья о его музее появилась в этом году в центральном и старейшем российском музейном журнале «Мир музея».

Так что повторю, потенциал есть. Но мы пока за это дело взялись в формате общественного подхода на основе нашего энтузиазма. Чтобы развивать любую инфраструктуру туризма, нужны определенные государственные вложения, государственные программы. А не по принципу, как говорится, ходите и смотрите то, что есть.

И если говорить про дальнейшие шаги по визуализации этого наследия, как я вижу – есть найденный участок длиной более чем восемь с половиной километров. Его можно восстановить и музеефицировать, поставить наблюдательную вышку с пушкой на редуте Соляной Поворот, а другую между ними. Можно устраивать различные световые шоу. Они прекрасно видны друг другу на побережье Иртыша от поселка Черлак до с. Соляное.  Можно возить по этому маршруту, тем более, что в Омской области очень хорошая транспортная инфраструктура. Но это требует целенаправленной работы, вложений, а не просто эксплуатации того, что мы вот в данном случае нашли и выявили за последние пять лет.

Сергей Исаев

Публикация подготовлена по теме Госзадания НИР ИАЭТ СО РАН «Формирование оригинальных черт российской цивилизации и становление империи на материалах исследований памятников Сибири XVI - XX веков (FWZG-2025-0013)»

Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ разработали эффективный способ очистки воды от нефтепродуктов методом биологической деструкции. Ликвидировать загрязнения теперь можно будет с помощью специальных бактерий, которые «приучены» поглощать длинные углеродные цепочки, входящие в состав нефтепродуктов.

Команда кандидата биологических наук Екатерины Литвиновой из НГТУ НЭТИ предложила очищать загрязненную нефтепродуктами воду с помощью специальных бактерий, способных питаться длинными углеродными цепочками. Привычный для одноклеточных организмов способ питания ученые новосибирского вуза взяли на вооружение для ликвидации последствий экологических катастроф. Опускаться на дно бактериям помогает специальный биогель, который защищает их от негативных факторов среды и является носителем для них в придонные слои.

По словам руководителя проекта «Новые инженерные решения и искусственный интеллект для МедБиоПрома» программы «Приоритет-2030» Екатерины Литвиновой, речь идет о биоразложении. «Этот процесс происходит с помощью ферментов и тех веществ, которые бактерии вырабатывают в процессе своей жизнедеятельности. Микроорганизмы, которые когда-то присутствовали в растениях и деревьях, вместе с остатками растений превратились в каменный уголь, а при получении гуминовых кислот из угля бактерии снова «ожили». Эти микроорганизмы в процессе эволюции привыкли поглощать длинные углеродные цепочки — то, что входит в состав нефтепродуктов, и теперь этот «навык» поможет ликвидировать последствия загрязнений», — рассказала Екатерина Литвинова.

Сами бактерии безопасны, а технология переработки нефтепродуктов не представляет сложности. Достаточно запустить бактерии-нефтедеструкторы с биогелем в загрязненную воду и дождаться, когда они расщепят длинные углеродные цепочки на более мелкие и разложат на простые вещества, которые можно или быстро утилизировать с помощью специальных уловителей, или дождаться, пока они сами превратятся в естественных условиях в воду и углекислый газ. Единственное, что придется контролировать, это концентрацию микроорганизмов: при большом или малом их скоплении переработка нефти происходит неэффективно.

Процесс нефтедеструкции занимает немного времени при оптимальных температурах. Как рассказала Екатерина Литвинова, исследования с мазутом показали, что результаты переработки визуально заметны через две недели: мазут становится мягкий, а вода темнеет, что говорит о том, что нефтепродукт эмульгируется в воду. Полностью вода очищается через 2—3 месяца. Ученые НГТУ НЭТИ провели эксперименты в закрытой системе, но уверены, что в природной среде работа микроогранизмов будет более эффективной и займет еще меньше времени — до полутора месяцев. Если же добавить уловители (специальные устройства для сбора продуктов разложения), то процесс будет более быстрым и очистить воду можно будет более чем на 90%.

Возможности бактерий-нефтедеструкторов в биогелях ученые НГТУ НЭТИ планируют исследовать и дальше — интересные проекты уже есть в области нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.

Напомним, ранее ученые НГТУ НЭТИ предложили инновационный метод очистки почв от нефти и нефтепродуктов. Основой разработки стал защитный экран, который помогает быстро собрать смеси углеводородов после их разлива.

Пресс-служба Новосибирского государственого технического университета

Фото Д. Михайловский