«Съедобные» ландшафты

Тема угрозы мирового голода не сходит со страниц западных СМИ. На днях такой авторитетный журнал, как The Economist, разразился характерной панической статьей о приближении продовольственной катастрофы. Как и следовало ожидать, в роли главного виновника выступает «путинская» Россия, которая своим вторжением на Украину якобы разрушила глобальную продовольственную систему, и без того ослабленную ковидными ограничениями,  изменениями климата и «энергетическим шоком». Война, отмечают авторы статьи, ставит под угрозу экспорт зерна и масличных культур, что, безусловно, ведет к резкому росту цен на столь важные продукты питания.

Об угрозе нехватки продовольствия не так давно прямо заявил генсек ООН Антониу Гуттериш. Причем, по его словам, продовольственный дефицит может растянуться на годы. Уже сейчас до полутора миллиардов человек не в состоянии рассчитывать на полновесный паек, а 250 миллионов человек вообще могут столкнуться с риском голодной смерти. Кстати, авторы статьи напоминают, что еще до российской военной спецоперации Всемирная продовольственная программа ООН (WFP) предупреждала, что 2022 год окажется в этом плане «ужасным годом» (terrible year). Связано это не в последнюю очередь с тем, что у ведущих производителей зерновых культур очень плохие виды на урожай. Как мы знаем, Индия, страдающая от аномальной жары, уже запретила вывоз зерна из страны. Россия ведет себя аналогичным образом. Вывоз зерна из Украины осложняется боевыми действиями.

Возможно, западные СМИ намеренно раздувают панику, пытаясь найти еще один повод для обвинений по адресу российского руководства. Тем не менее, саму возможность продовольственного дефицита отрицать уже бессмысленно.  Цены на продовольствие реально растут, и нет никаких сомнений в том, что это является глобальной тенденцией. Стало быть, проблема продовольственной безопасности обостряется как никогда и затрагивает каждого из нас (независимо от национальной принадлежности и социального статуса). В таких условиях вопрос о самостоятельном производстве продуктов питания не кажется такой уж смешной и архаичной темой, как это многим казалось еще пару лет назад.

Мы уже не первый год поднимаем вопрос о том, что самостоятельное выращивание овощей и других полезных растений совсем не является пережиткам прошлого и вполне соответствует мировым трендам. Как видим, наблюдаемое нами развитие событий только подтверждает наши доводы в пользу такой практики. И если продовольственный кризис, о котором теперь надрывно пишут мировые СМИ, и впрямь станет реальностью, наша способность подстраховаться на этот счет благодаря самостоятельной организации собственного мини-хозяйства, окажется в ряду наиболее актуальных компетенций.

Судя по всему, некоторых американских домовладельцев давно занимает эта тема, а в последнее время – особенно. Один из важных вопросов здесь: как максимально эффективно использовать под выращивание съедобных растений любую полезную площадь – от подоконника на южном окне квартиры до придомового участка в несколько «соток»? Как следует из обзора публикаций на указанную тему, первое, с чего надлежит начать – это произвести изменения в собственной голове. Только так человек будет в состоянии оценить свои реальные возможности, которых он ранее просто не замечал в силу укоренившихся стереотипов.

Самый главный стереотип на этот счет заключается в том, будто утилитарность и эстетичность совершенно не совместимы. Иначе говоря, если мы выращиваем растения «для души», то они никак не предназначены для утробы, и наоборот. Опытные садоводы, обладающие знаниями в области ландшафтного дизайна, пытаются опровергнуть это давно уже укоренившееся заблуждение, сформулировав концепцию так называемого «съедобного» ландшафта. Устранив в своем сознании указанное мнимое противоречие, владелец участка откроет для себя массу способов совместить удовлетворение эстетических запросов с физическими потребностями. 

На самом деле данная концепция не такая уж новая, просто в современных условиях она начинает получать всё больше отклика со стороны владельцев индивидуальных домов. Как отмечает автор приведенной статьи, американцы покрывают миллионы акров земли газонами и цветочными клумбами, даже не задумываясь о том, что огромное количество съедобных растений также обладают великолепными эстетическими достоинствами. Если бы домовладельцы внимательнее отнеслись к этой идее, то мы получили бы куда более рациональное, более «благородное» (more noble) использование почв.

Скажем, на одной приподнятой грядке весьма эффектно смотрятся небольшие «кластеры» листовой капусты, мяты, чабра, базилика, фенхеля, томатов и алой фасоли. Сюда же можно внести вкрапления из вербены, розы, циннии, герани и георгинов. С другой стороны, цветочные бордюры имеет смысл «разбавлять» пучками клубники, ревеня или кулинарными травами. Автор убежден, что если указанный подход развивать в русле методов органического земледелия, то мы получим самую привлекательную концепцию ландшафта будущего. «Съедобные» ландшафты обладают очевидными преимуществами, особенно в свете современных тенденций. К примеру, таким путем мы в состоянии благоприятно посодействовать снижению энергопотребления. Ведь чем больше еды мы произведем прямо на своих участках, тем меньше придется сжечь горючего для ее доставки из других регионов. Соответственно, меньше энергии будет затрачено и на ее производство.

Кроме того, собственное выращивание съедобных растений повышает безопасность пищевых продуктов, поскольку не требует массового использование химикатов (что характерно для любого крупного хозяйства, ориентированного на интенсивные агротехники). Вдобавок ко всему, мы экономим и воду. Известно, что в личных подсобных хозяйствах на единицу продукции затрачивается в два раза меньше воды, чем это происходит на крупных орошаемых плантациях. Наконец, «съедобный» ландшафт дает домовладельцу ощутимую экономическую отдачу – чего не скажешь о содержании обычных газонов.

Уже сейчас становится понятным, что именно традиционные газоны с их «бесполезной» травой являются досадным пережитком прошлого. И в наше время (особенно на фоне усиливающегося энергетического и продовольственного кризиса) сохранение этой традиции входит в явное противоречие со здравым смыслом. Как мы уже отмечали в своем месте, еще в начале 1980-х годов традиционную газонную культуру нещадно критиковали создатели пермакультурного дизайна, видя в ней нелепое «шизофреническое» применение аристократических запросов в среде людей, не имеющих слуг и вынужденных нести непомерные физические и финансовые издержки ради навязчивой внешней привлекательности своих домовладений.

Показательно, что среди американских домовладельцев появляются свои пионеры, бросающие вызов этой затратной традиции. Некоторые демонстративно снимают дерн с газонной травою, перетаскивая его на задний дворик и складывая в компостные кучи. Освободившееся пространство, в свою очередь, начинает заполняться грядками со съедобными растениями. Разумеется, никто пока не настаивает на таких радикальных подходах. Скорее всего, концепция «съедобного» ландшафта предполагает постепенное «перекраивание» участка, занятого газонной травой и цветами. То есть когда мы включаем в дизайн съедобные растения, которые будут эстетически дополнять своих несъедобных предшественников. Безусловно, такой выбор должен осуществляться на основе твердых знаний. И здесь, конечно же, большой вклад в развитие данной тенденции могла бы внести и академическая наука, представив наглядные и проверенные на практике примеры совмещения эстетики и практической пользы.

Николай Нестеров

Отходы в доходы

Современное состояние сахарной промышленности характеризуется значительным избытком сырья и продуктов, используемых в производстве, по сравнению с объемом выпускаемой продукции. В результате в сахарной промышленности образуются значительные объемы производственных отходов, которые являются источником загрязнения окружающей среды. Эти производственные отходы включают мелассу, жом сахарной свеклы (обессахаренная стружка сахарной свеклы) и фильтрационный шлам (дефекат).

Ученые факультета природообустройства Алтайского государственного аграрного университета канд. с.-х. наук, доцент Ирина Гефке, канд.с.-х. наук Ольга Бычкова в соавторстве с канд. с.-х. наук Ларисой Лысенко (Алтайский филиал РАНХиГС) в своей статье, вышедшей в книжной серии «Environmental Footprints and Eco-design of Products and Processes» издательства «Springer», предложили эффективный способ использования отходов свеклосахарного производства при возделывании сельскохозяйственных культур в рамках биологического земледелия и получения экологически чистой продукции.

Отходы свеклосахарного производства занимают около 5,4%, 83,0% и 8,0% от общей массы перерабатываемой сахарной свеклы соответственно. Жом сахарной свеклы (основной побочный продукт производства сахарной свеклы) используется на корм скоту в свежем виде (не более 35,0–40,0%) сельскохозяйственными предприятиями в радиусе 100 км от сахарных заводов. Он также используется в качестве сырья для биогазовых установок. Около 30,0% жома сахарной свеклы сушат и используют для различных целей или экспортируют. В 2019–2020 годах свеклосахарные заводы произвели около 4760,9–6207,2 тыс. тонн свекловичного жома, из них около 1347,1–1444,7 тыс. тонн (23,32–28,30% от общего объема производства) на экспорт. Остальная часть свекловичного жома прокисает в хранилище, образуя невостребованный сельскохозяйственный и технический жом с низкой пищевой ценностью. Все отходы сахарной промышленности могут быть использованы в химической промышленности (в качестве сырья для производства спирта, глицерина, дрожжей, ацетона и др.) и сельском хозяйстве (в качестве удобрений).

Особую актуальность использование свекловичного жома в качестве удобрений приобретает в условиях сокращения поголовья крупного рогатого скота в крупных сельскохозяйственных предприятиях на территориях сахарных заводов, что приводит к бессистемному вывозу свекловичного жома на прилегающие к сахарным заводам территории и загрязнению почвы и воды с попаданием маслянистой кислоты в грунтовые воды и прилегающие водоемы.

Алтайский край — один из свеклосеющих регионов России и единственный за Уралом регион выращивания сахарной свеклы. Доля региона составляла около 2,1–2,5% от общей площади посевов сахарной свеклы в России (снижение на 1,7–2,1% по сравнению с 1990 г.). Сокращение посевных площадей сахарной свеклы в Алтайском крае в 1990–2020 гг. связано с банкротством трех крупных сахарных заводов. В результате сельхозпроизводители прилегающих к этим заводам сельских районов вывели сахарную свеклу из севооборота, так как транспортировка на единственный действующий сахарный завод (ОАО «Черемновский сахарный завод») была нерентабельной и приводила к снижению качества клубней. В 2019–2020 годах свеклу в регионе выращивали всего в шести хозяйствах. При этом экспорт свекловичного жома ОАО «Черемновский сахарный завод» как единственного производителя сахарной промышленности значительно опережает средний показатель по России. Отношение экспорта свекловичного жома Алтайского края к среднероссийскому за 2018–2020 годы составляет 1,43 по натуральным показателям и 1,34 по стоимостным показателям.

Между тем, в окрестностях завода отсутствуют крупные животноводческие хозяйства, и проблема утилизации отходов свеклосахарного производства здесь стоит особенно остро. В этих условиях при ограниченных возможностях вывоза побочных продуктов сахарного производства возрастают экологические риски накопления отходов в виде свекловичного жома и патоки на прилегающих к ОАО «Черемновский сахарный завод» территориях. В 2018 году против завода было возбуждено административное дело за нецелевое использование отходов производства. Значительным риском, обусловленным деятельностью ОАО «Черемновский сахарный завод», является загрязнение водных источников.

Ученые Алтайского ГАУ предлагают использовать отходы свеклосахарного производства в качестве дополнительных источников органических удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур. Эксперименты показали, что наиболее эффективным из вариантов применения отходов сахарного производства является совместное внесение свекловичного жома и дефеката в соотношении 1:1 с внесением в почву перед посевом и заделкой удобрения в почву на глубину 22-25 см. При этом урожайность увеличивается на 25,0%, а содержание белка — на 1,2% по сравнению с контролем (с внесением навоза в качестве органического удобрения в количестве 40 т/га, но без внесения свекловичного жома).

Нормативные затраты, определенные по технологическим картам, в варианте с совмещенным внесением свекловичного жома и дефеката составили 1167,4 тыс. руб. на 100 га, что выше варианта с внесением навоза лишь на 0,67%, а на одну тонну зерна — ниже на 19,6%. В абсолютном выражении на 100 га посевов яровой пшеницы альтернативное внесение органических удобрений увеличило затраты электроэнергии на 25,0%, топлива и нефтепродуктов на 0,47%, транспорта на 0,64%, износа и ремонта основных средств на 0,94%. При этом затраты на семена остались без изменений, а затраты на удобрения снизились с 30,0 тыс. руб. до 22,5 тыс. руб. (25,0%).

Есть у способа утилизации отходов свеклосахарного производства, предложенного учеными АГАУ и ограничения. Из-за больших транспортных расходов использование отходов свеклосахарного производства в качестве органических удобрений может быть рекомендовано сельхозпроизводителям только в том случае, если они расположены вблизи сахарных заводов. В любом случае необходима оценка агрохимического состава полей, который варьирует в зависимости от преобладающих почв, применяемых севооборотов и других факторов, существенно различающихся в пределах региона, муниципальных образований и хозяйствующих субъектов.

Ученые констатируют, что использование отходов сахарного производства решит насущную проблему их утилизации и создаст условия для сохранения и повышения плодородия сельскохозяйственных земель в муниципальных образованиях.

Перспективные задачи «виртуальной реальности»

В настоящее время наблюдается бурное развитие технологий виртуальной реальности. Связано это с возможностями, которые предоставляет технология виртуальной реальности в медицине, военном деле, в авиационной и космической отраслях, в сфере услуг и развлечений. Неслучайно этот сегмент отрасли входит в стратегию развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации до 2030 года.

Год назад в Новосибирском государственном университете совместно с Высшим колледжем информатики (ВКИ НГУ) было создано новое подразделение: "Лаборатория виртуальной и дополненной реальности НГУ". О работе лаборатории и её перспективных направлениях расскажет руководитель, к.ф.-м.н. Козулин Игорь Анатольевич.

– Игорь Анатольевич, расскажите, как и почему в университете появилась лаборатория виртуальной и дополненной реальности?

– Примерно 5 лет назад мною были приобретены очки виртуальной реальности Oculus Rift DK1, тогда же мы со студентами Высшего колледжа информатики начали их тестировать. Студенты очень заинтересовались новой технологией, мы уже тогда попробовали разработать собственное VR окружение. В 2020 году движение WorldSkills* очень сильно способствовало развитию данной компетенции в Высшем колледже информатики, в частности, в 2020 году, на финале VIII Национального чемпионата «Молодые профессионалы» WorldSkills Russia наша команда (Никита Мозалев и Алексей Дисский) по компетенции «Разработка виртуальной и дополненной реальности» стали бронзовыми победителями. Можно отметить, что финал WorldSkills 2020 года стал самым масштабным не только в России за все восемь лет, но и во всем мире: на соревнованиях выступило более 2800 человек со всей страны, а также иностранные конкурсанты. В 2021 году была организована лаборатория виртуальной и дополненной реальности НГУ в Новосибирском государственном университете совместно с Высшим колледжем информатики (ВКИ НГУ)", директор Высшего колледжа информатики Окунев Алексей Григорьевич активно помогал и способствовал развитию данной лаборатории. Таким образом, у нас появилась возможность развивать данную технологию и активно сотрудничать с другими лабораториями и внешними партнерами.

– Чем занимаются в Вашей лаборатории?

– Мы ведем работу по разным направлениям. Одним из наиболее перспективных и интересных направлений является изучение взаимодействия VR/AR окружения и машинного обучения, в том числе генерирования синтетических баз данных. Также мы занимаемся разработкой VR/AR окружения, в том числе виртуальных экскурсий. Есть проекты, связанные с образовательными программами, например, моделирование физических экспериментов в виртуальном пространстве, что может служить хорошей методической поддержкой при организации учебного процесса.

– Вы упомянули машинное обучение. Чем же виртуальная реальность может быть полезна для нейросетей?

Направление "Разработка VR/AR окружения для получения синтетических баз данных и их применения для машинного обучения" является ключевым на сегодняшний день в IT сфере, так как включает в себя не только построение VR/AR окружения, но и позволяет получить автоматическую разметку всех объектов, которые располагаются на разработанной VR/AR сцене. Для этого в разработанную VR/AR сцену добавляется виртуальная камера, которая может перемещаться и делать многократные 2D снимки объектов, которые располагаются на 3D сцене. Полученные изображения формируют синтетический датасет с 2D изображениями и дополнительными файлами, в которых указана информация об объектах на сцене, в частности меру удаленности объектов от виртуальной камеры, координаты положения объектов относительно камеры, высоту, ширину и длину объектов которые попали на 2D изображение.

– Какие-то результаты у этой работы уже есть?

– У нас создан некоторый задел по программному обеспечению для создания искусственных датасетов. Мы убедились, что разметка объектов осуществляется в VR/AR окружении, и мы можем ее использовать для обучения нейронных сетей.

– То есть, в результате будет какой-то программный продукт, с помощью которого пользователь сможет самостоятельно обучать свою нейросеть?

– Да, всё верно.

– Кто является потенциальным пользователем Вашего продукта?

– Данные синтетические данные могут быть использованы любой IT компанией, которая занимается машинным обучением, например, полученные данные могут быть использованы для повышения точности движения беспилотного транспорта, а также позволят повысить точность распознавания объектов робототехническими системами. Необходимо отметить, что сбор и разметка реальных данных для машинного обучения является достаточно трудоемкой, часто реальные данные могут содержать до сотни тысяч изображений. Разметка изображений, которое может стоить 10 долларов, может быть искусственно создано за 0.1 цент. Экономия затрат – это только начало. Синтетические данные играют ключевую роль в решении вопросов конфиденциальности и уменьшении предвзятости, поскольку они обеспечивают разнообразие данных для представления реального мира.

– Кто-то уже проявлял интерес из числа таких потенциальных партнеров?

– Нашей лабораторией интересуются. Предстоит еще достаточно много работы, но уже сейчас есть разработки, которые могут заинтересовать потенциальных партнеров.

*WorldSkills – это международная некоммерческая ассоциация, целью которой является повышение статуса и стандартов профессиональной подготовки и квалификации по всему миру, популяризация рабочих профессий через проведение международных соревнований по всему миру.

Сергей Исаев

Память для гибкой электроники

Благодаря облучению ионами ксенона, исследователи модифицировали фторированный графен: удалили фтор и создали проводящие квантовые точки в матрице изолирующего материала. На основе таких структур были сделаны мемристоры ― элементы памяти, которые применяются для создания гибких датчиков в носимой электронике, медицинских, производственных сенсорах.

Детали работы сотрудников Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) — научной группы под руководством доктора наук Ирины Антоновой, Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ), Новосибирского государственного технического университета, Университета Николая Коперника (Польша), опубликованы в журнале Materials.

Новое исследование — продолжение работы специалистов ИФП СО РАН по созданию элементов памяти для гибкой электроники на основе соединений графена. Ранее эта же научная группа сделала мемристоры, модифицируя графен химическим путем, с целью получить систему квантовых точек в матрице фторированного графена. Преимущество облучения в том, что оно позволяет добиться создания такой системы (нужной для работы мемристоров), более контролируемо и воспроизводимо. Исследование поддержано Российским научным фондом (проект № 19-72-10046, руководитель Небогатикова Н.А.).

Мемристор ― микроэлектронный компонент, по своим свойствам похожий на синапс — место контакта двух нейронов. В отличие от транзистора, мемристор способен не только передавать информацию в режиме “0” или “1”, а еще присвоить ей уровень значимости. Мемристоры способны «запоминать» количество протекшего через них заряда и менять свое сопротивление в зависимости от этого. Если подать высокое напряжение, мемристорная система станет открытой ― будет проводить электрический ток, а при смене полярности напряжения ― закроется.

«Наши мемристорные системы на основе облученного фторированного графена открываются и закрываются благодаря формированию и разрушению путей протекания электрического тока по графеновым квантовым точкам. Разница токов в открытом и закрытом состоянии — 2-4 порядка: такого диапазона достаточно, чтобы сделать ячейки памяти. Мемристорная память энергонезависима и совмещает в себе достоинства оперативной и флеш-памяти. Переключение мемристора (из закрытого в открытое состояние), то есть перезапись информации, происходит за 30-40 наносекунд. Это примерно в 1000 раз быстрее, чем у современной флеш-памяти. Наносекунда — миллиардная доля секунды», — поясняет автор исследования, научный сотрудник лаборатории физики и технологии трехмерных наноструктур ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Артём Ильич Иванов.

Технология изготовления образцов довольно проста: на тонкие полимерные пленки (из поливинилового спирта) методом 2D печати наносился фторированный графен, также разработанный и созданный в ИФП СО РАН. Затем готовые структуры облучались в ОИЯИ высокоэнергетичными ионами, после чего во всех структурах наблюдались резистивные переключения, то есть такие, когда сопротивление материала обратимо меняется в ответ на изменение электрического поля.

Нужно отметить, что облучение ионами можно использовать для промышленного технологического процесса. Так, одна из наиболее известных разработок ОИЯИ – изготовление трековых мембран (именно при помощи облучения) для фильтрации растворов для технологий нано- и микроэлектроники и бытовых нужд, когда мембраны создаются рулонами.

 «Наши дальнейшие планы работы с новым материалом — показать, как взаимодействуют ячейки памяти в массиве, для этого мы сделаем небольшие логические электронные схемы: “И”, “Не”, “Или”. Существует множество параметров, на которые может влиять соединение ячеек, и нам нужно проверить, как будут мемристоры чувствовать себя в системе из нескольких элементов», — добавляет Артём Иванов.

Исследования по созданию энергонезависимой памяти для гибкой электроники ведутся во всем мире.

«В основном такую память пытаются сделать на основе оксида графена и полимерных материалов, дихалькогенидов металлов. У них есть свои плюсы и минусы: например, оксид графена способен восстанавливаться под действием напряжения, температуры — он менее стабилен, чем фторированный графен, который используем мы. Важно понимать, что в случае создания гибких носителей, мы не соревнуемся с привычной твердотельной электроникой на кремнии — там иные свойства, многие параметры лучше, но твердотельная электроника не способна функционировать в условиях деформации», — подчеркивает исследователь.

 «Опубликованная работа – первый шаг в направлении использования облучения как метода формирования массива квантовых точек в матрице фторированного графена. Любая технология требует отладки. На экспериментальных, небольших объемах, с которыми мы работаем сейчас, наши образцы выглядят перспективно. Важно, что продемонстрирован метод, как надежно и сравнительно быстро получать мемристоры на основе фторированного графена со сформированными облучением квантовыми точками», — говорит Артём Иванов.

Пресс-служба ИФП СО РАН

Закрепленные катализаторы

Ученые ФИЦ Институт катализа СО РАН при поддержке Российского научного фонда исследуют реакционную способность многокомпонентных сплавов в синтезе углеродных наноматериалов для дизайна катализаторов нового типа. Результаты работы предполагается использовать для решения задач экологии, промышленности и водородной энергетики.

Многокомпонентные сплавы, или высокоэнтропийные сплавы (МКС) — это системы, которые содержат 4-5 и более металлов в сходных концентрациях. Они могут проявлять уникальные физические характеристики. В последнее время подобные системы вызывают большой интерес ученых в плане перспектив использования в ряде каталитических реакций и электрокаталитических приложений.

Научная новизна проекта состоит в том, что ранее такие сплавы не использовались для синтеза углеродных наноматериалов. «Интересно, что в составе подобных сплавов есть никель, кобальт, железо — это те самые металлы, которые хорошо известны как катализаторы получения углеродных нанотрубок, нановолокон и т. д. Но до сих пор их не применяли для синтеза подобных материалов.

Мы собираемся синтезировать такие сплавные системы, содержащие четыре, пять и более компонентов для того, чтобы изучить их способность превращаться в активные катализаторы синтеза углеродных наноструктур, в первую очередь — углеродных нановолокон», — рассказывает руководитель проекта, ведущий научный сотрудник Института катализа СО РАН к.х.н. Илья Мишаков.

Многокомпонентные сплавы можно готовить разными способами. В проекте участвуют Институт неорганической химии СО РАН (Новосибирск) и Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск). Участники проекта будут использовать три способа получения МКС — термолиз многокомпонентных предшественников, совместный электрический взрыв проволок различных металлов/сплавов и механохимическое сплавление металлов.

Основная цель проекта — исследовать реакционную способность МКС в синтезе углеродных наноматериалов для создания нового типа закрепленных катализаторов. Когда сплав подвергается термической обработке в углеродсодержащей атмосфере, он диспергируется и это приводит к формированию активных частиц, которые обладают каталитическими свойствами. На активных сплавных частицах вырастают углеродные волокна. В результате процесса получается композитный материал, состоящий из углеродных нановолокон и МКС. Такие системы могут использоваться как катализаторы и иметь широкую область применения.

Ученые исследуют, каким образом новые катализаторы можно применять для адсорбции и гидродехлорирования хлорароматических соединений, к которым относится, например, трансформаторное масло. Также они могут использоваться для процесса селективного гидрирования ацетилена в этилен. Эта часть работы будет осуществляться в Центре новых химических технологий ИК СО РАН в Омске. Наконец, катализаторы на основе МКС могут быть перспективны для процессов химического запасания водорода с использованием жидких органических носителей.

Для процессов гидродехлорирования и гидрирования часто используются катализаторы на основе драгоценных платиновых металлов. Ожидается, что новые системы станут более доступной альтернативой. «Драгоценные металлы типа палладия можно заменить набором очень дешевых — никелем, железом, хромом и т.д. в разных комбинациях. Они могут дать значимый положительный эффект, работая вместе. Мы ищем комбинации металлов, которые бы работали более слаженно в «команде», обеспечивая такую же активность, как и драгметаллы, а возможно и более высокую», — отмечает руководитель проекта.

Анастасия Аникина, пресс-служба Института катализа СО РАН

Наука, аграрии и импортозамещение

Вопросы продовольственной безопасности и импортозамещения в сельском хозяйстве стали поднимать задолго до нынешней «санкционной волны». Пока эта задача, увы, далека от окончательного решения. Но нельзя сказать, что совсем ничего не делается, особенно на уровне научных исследований и разработок. Часть из них (уж дошедшая до стадии производственных проектов) была представлена на пресс-конференции в прессцентре «ТАСС-Сибирь».

Министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев Судя по всему, в руководстве области одним из главных локомотивов этого процесса видят в Сибирском биотехнологическоим научно-образовательном центре (СибБиоНОЦ). По крайней мере, именно его работе было посвящено выступление министра науки и инновационной политики Новосибирской области Вадима Васильева.

«НОЦ – это структура, которая должна объединять усилия бизнеса, вузов и научно-исследовательских организаций для получения прорывных результатов по тому или иному направлению. В нашем случае, речь идет о совместной работе семи вузов, восьми научных организаций и двадцати семи организаций из реального сектора экономики. И решение задач в интересах агропромышленного комплекса – одно из главных направлений центра», - рассказал он.

Министр отметил, что СибБиоНОЦ успешно прошел организационную стадию и уже приступил к реализации первых проектов. В частности, Барабинский комбикормовый завод оформил лицензию на добычу сапропеля (донные отложения пресноводных водоёмов, которые планируется перерабатывать в удобрения и кормовые добавки). Компания «Сибитек» выпустила опытную партию диагностических систем для определения антител к бактериям стафилококка у животных. «Большой проект у производственного объединения «Сиббиофарм» по расширению производства ферментных препаратов – это тоже важное направление импортозамещения», - добавил Васильев.

Заместитель директора Института цитологии и генетики СО РАН по инновационной деятельности Петр Куценогий Государственно-частное партнерство (ГЧП) возможно не только в рамках НОЦ. На этом принципе основан проект, который анонсировал заместитель директора Института цитологии и генетики СО РАН по инновационной деятельности Петр Куценогий: «Залог своевременного появления новых отечественных сортов в виде семян на рынке – это тесное сотрудничество между селекционной наукой и семеноводческими предприятиями. И сейчас мы совместно с Агентством инвестиционного развития Новосибирской области прорабатываем формат ГЧП, который позволит нам выстраивать с семеноводами долгосрочное сотрудничество. Потому что современный семеноводческий центр подразумевает серьезные инвестиции в оборудование и подготовку кадров от частных партнеров-семеноводов. А мы со своей стороны внесем наши компетенции в современной селекции с использованием генетических технологий. И если мы найдем формат, который устроит все стороны, мы можем стать неким «пилотным проектом» для всей страны. Потому что схожую задачу надо решать и в других регионах».

Также он отметил, что еще в прошлом году ИЦиГ СО РАН начал работать с рядом сельскохозяйственных культур, по которым сейчас остро встала задача замещения импортного посевного материала.

«Благодаря сотрудничеству с нашим индустриальным партнером – ГК «ЭФКО» - мы занялись масличными культурами и у нас уже есть определенный задел по сое. Такое изучение культуры необходимо, перед тем как приступать к целенаправленной селекционной работе с ней. Мы много лет занимались ячменем как кормово культурой. А в прошлом же году решили развернуть работу по созданию сортов ячменя, пригодных для пивоварения. И сегодня, когда такие сорта внезапно стали очень востребованы, мы уже вышли на посев опытных линий, то есть, близки к стадии передачи сорта на государственные испытания», - подчеркнул ученый.

Также в ИЦиГ СО РАН совместно с индустриальным партнером – ГК «ЭФКО» разрабатывают заменитель мясных продуктов из шрота подсолнечника и сои с питательными свойствами животных белков.

Директор СФНЦА РАН Кирилл Голохваст Еще один механизм финансирования научно-исследовательских проектов – получение грантов. Этим путем пошли в Сибирском федеральном научном центре агробиотехнологий (СФНЦА) РАН, где открывают ого, иностранный член РАН Аристидиса Тсатсакиса. Подробнее о проекте рассказал директор СФНЦА РАН Кирилл Голохваст:

«Мы будем приглашать молодых перспективных ученых со всей страны, обеспечим их высококлассноым исследовательским оборудованием и за три года создадим лабораторию мирового уровня. Основная задача - создать системы контроля продовольственной безопасности с целью предотвращения попадания в РФ опасной сельскохозяйственной продукции. Потому что агрохимия сегодня бурно развивается, но нельзя, чтобы в гонке за урожаем, пострадало здоровье людей».

А реализован этот проект будет на средства выигранного мегагранта размером 90 млн рублей.

В целом, предположил он, меняющаяся ситуация в стране и в мире, неизбежно изменит и рынок научных услуг. Речь идет как о климатических изменениях, так и о разного рода санкционных барьерах, которые несут риски глобального продовольственного кризиса. И сибирской науке необходимо учиться быстро перестраивать свою работу в ответ на появление новых трендов и вызовов. Насколько этот тезис будет реализован или он останется лишь очередным благим намерением, покажет время, причем уже самое ближайшее. Цыплят, как известно, считают по осени.

Сергей Исаев

Водородная альтернатива?

Знаменитый миллиардер Илон Маск влил очередную ложку дегтя в бочку «зеленого» оптимизма, высказав свое мнение относительно будущего водородной энергетики. Выступая в мае этого года на саммите Financial Times Future of the Car, он назвал водород «самой глупой вещью» ('most dumb thing'), какую только можно представить в качестве средства для хранения энергии. По его словам, для производства водорода и перевода его в жидкую форму необходимо затратить колоссальное количество энергии. Если же хранить водород в газообразном виде, то для этого потребуются просто немыслимые по своим размерам резервуары.

Маск уже неоднократно делал подобные высказывания, нисколько не смущаясь тому, что такая позиция прямо противоречит «зеленому» мейнстриму. Как известно, в последние годы крупные компании начинают уделять внимание проектам по производству «зеленого» водорода с помощью электролиза. Однако отношение Маска к таким проектам весьма скептическое. Он считает эффективность электролиза весьма низкой, требующей много энергии. Затем вам потребуется много энергии для сжижения. По его словам, количество энергии, требуемое для всех этих технологических операций, просто ошеломляет. Поэтому водород, считает он, является плохим выбором.

Думаю, вряд ли мы можем заподозрить столь серьезного практика и знатока прорывных технологий в некомпетентности. Как признался сам Илон Маск, он уже сотню раз высказывал свое мнение о водороде, и это мнение до сих пор не изменилось. Тем не менее, столь шокирующие признания от весьма авторитетной личности никак не влияют на позицию сторонников «зеленого курса».

Например, такая влиятельная организация, как Международное энергетическое агентство (МЭА), продолжает пропагандировать водород как «универсальный энергоноситель», который якобы может широко использоваться как в транспорте, так и в промышленности. В противовес тому, что утверждает Илон Маск, представители МЭА говорят о водороде как о самом дешевом варианте хранения электроэнергии, вырабатываемой с помощью ВИЭ. Причем, этот вариант хранения рассматривается как один из ведущих.

Как мы знаем, сторонники «зеленого курса» видят в водороде реальную «зеленую» альтернативу природному газу. Надо ли говорить, что в условиях энергетического кризиса, когда европейские страны открыто декларируют отказ от российских энергоносителей, за водородную стратегию хватаются как за весьма своевременный сценарий развития. В данном контексте привлекательность водорода как раз в том, что он, с одной стороны, выступает в роли «чистой» альтернативы природному газу, и, с другой стороны, оправдывает ускоренное наращивание возобновляемых источников энергии.

Как признаются сами апологеты ВИЭ, нам необходимо иметь что-то, что могло бы играть роль сегодняшнего природного газа, при этом решая проблему с прерывистостью и сезонностью возобновляемой энергетики. С данной ролью якобы и должен справиться водород (с чем, как мы видели, в корне не согласен Илон Маск). На Западе уже всерьез рассматриваются проекты по строительству заводов, которые займутся производством «зеленого» водородного топлива. Иначе говоря, происходит формирование соответствующего рынка, где уже определяются будущие игроки. Водород будет продаваться ими в качестве «экологически чистой» замены природного газа для тяжелой промышленности и в качестве транспортного топлива. Он уже рекламируется как лучшее решение (в рамках «зеленой» идеологии) для снижения углеродного следа применительно к дальним морским перевозкам и трансконтинентальным перелетам, а также к производству стали (то есть он должен использоваться в тех секторах, где невыгодно применение электрических батарей). Наконец, давно уже ведутся разговоры о смешивании «зеленого» водорода с природным газом, поступающим по трубопроводам. Это трактуется как важный шаг на пути к «низкоуглеродному» будущему.

Отметим, что экономическая жизнеспособность производства «зеленого» водорода до сих пор вызывает скептицизм у некоторых представителей руководящих органов. В этом отношении Илон Маск совсем не одинок. Тем не менее, государственные программы западных стран (включая США) по декарбонизации экономики в той или иной степени обращаются и к водородной тематике. Инициаторы проектов по производству «зеленого» водорода ничуть не скрывают того, что конкуренция с ископаемым топливам может быть успешной только при государственной поддержке. Сюда, кстати, входят не только государственные гранты, но также налоговые льготы и упрощенный порядок выдачи разрешений.

В этой связи весьма показателен пример Евросоюза. Там уже открыто признают, что мы вступаем в длительный период высоких цен на газ. Причина кризиса называется прямо – российская агрессия на Украине. Однако, с точки зрения некоторых западных экспертов, энергетический кризис открывает новое окно возможностей для декарбонизации. Так, по мнению руководителя газового отдела Флорентийской школы регулирования Илария Конти, Евросоюз должен использовать кризисную ситуацию для того, чтобы ввести для стран-участниц новые обязательства по газу и поставить более высокие цели в отношении возобновляемых источников энергии.

В качестве наиважнейшего пункта эксперт выделяет необходимость применения основных правил европейского газового рынка к будущим рынкам водорода. Большие надежды также возлагаются на производство биометана. Напомним, что еще в марте Еврокомиссия представила соответствующий план, направленный на сокращение импорта российского газа на две трети до конца этого года. В числе принципиально важных мер по достижению указанной цели значится увеличение производства биометана и водорода.

Важно подчеркнуть, что новый газовый пакет Еврокомиссии прямо нацелен на интеграцию природного газа с «чистыми» видами газов вроде того же биометана и водорода. Таким путем в Евросоюзе намереваются создать условия для постепенного перехода к водородному рынку (для чего поддерживается создание соответствующей инфраструктуры). Интересно, что особых экономических выгод такой переход не обещает даже в теории, поскольку российский трубопроводный газ до сих пор считается самым дешевым решением. Тем не менее, Еврокомиссия намеренно форсирует действия по декарбонизации газового топлива, ничуть не скрывая «высоких» идейных мотиваций. Там твердо уверены, что водородному рынку быть (естественно, в качестве более «прогрессивной» и экологически чистой альтернативы природному газу)! Как явствует из приведенной публикации, еврокомиссары уже предложили создать новый регулирующий орган – европейскую сеть сетевых операторов по водороду, которая должна начать работу в 2024 году.

Еще раз подчеркнем, что события на Украине стали для руководства ЕС катализатором для ускорения процесса создания водородного рынка. Как совсем недавно заявила глава Еврокомиссии Урсула фон дер Ляйен,  чем быстрее европейцы перейдут на возобновляемые источники энергии и водород, тем быстрее они станут энергетически независимыми. Как отмечают обозреватели, стремление к отказу от российского газа неизбежно ведет к тому, что водород вновь окажется в центре внимания.

Насколько разумны такие решения? Как мы понимаем, если встать на точку зрения Илона Маска, то руководство ЕС ведет энергосистему Европы к полному краху. Показательно, что год назад примерно такую же точку зрения высказывали в частных беседах представители СО РАН. Например, научный руководитель Института теплофизики СО РАН академик Сергей Алексеенко высказывал свое недоумения по поводу европейских водородных проектов. По его словам, в такие технические решения трудно было поверить, имея профессиональные знания о том, что такое водород и какие реальные угрозы он может создать. Но, научные командировки по Европе показали, что эти планы там реально существуют и начинают воплощаться в жизнь.

Время, конечно, покажет, чем закончится эта грандиозная водородная эпопея. И в этой связи российскому руководству лучше было бы не спешить подражать европейцам. Тем более что проблема острого дефицита природного газа нам как будто не угрожает.

Константин Шабанов

Красочное импортзамещение

Красноярские ученые разработали новые порошковые краски с добавлением нановолокон оксида алюминия. Основная их функция — армирование полимерного покрытия. Благодаря добавке из нановолокон, разработанное покрытие стало в два раза прочнее и устойчивее к коррозии. Результаты фундаментальных исследований опубликованы в журнале Polymers и сборниках статей Materials Science Forum; Journal of Physics: Conference Series. Реальные образцы прошли тестирование в испытательном сертификационном центре, выпущена промышленная партия краски.

В настоящее время в качестве покрытий для металлических корпусов и профилей используются порошковые краски на основе полиэфирных и эпоксидных смол. Такие покрытия несут как декоративную, так и защитную функцию. Они напыляются на металл и отверждаются посредством нагрева, поскольку уже имеют в своем составе сшивающие агенты. Однако прочность получаемых полимерных цепей часто невелика, они неустойчивы и разрушаются под действием солнечного излучения.

Коллектив красноярских ученых из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и СФУ создал новую порошковую краску с добавками из нановолокон оксида алюминия. Такая добавка приводит к упрочнению покрытия, повышает его эластичность, а также коррозионную стойкость материала. Как следствие, улучшаются эксплуатационные свойства красок.

Для создания нанокомпозитных порошковых красок ученые добавили в смолу — полимерную основу краски, нановолокна прочного неорганическими оксидами — оксида алюминия. Нановолокна как бы армируют полимер и упрочняют его. При этом добавку высокотехнологичного материала, благодаря разработанным приемам, можно реализовывать обычным производственным оборудованием на промышленной линии производства порошковых красок.

Михаил Симунин — кандидат технических наук, ведущий инженер отдела молекулярной электроники КНЦ СО РАН Чтобы добавка лучше размешивалась в смоле и наиболее прочно с ней связывалась после процедуры отверждения, на поверхность нановолокон химически закрепляются специальные молекулы — функциональные группы, похожие на молекулы отвердителя. В результате добавка химически связывается со смолой в краске и, по сути, получается новая молекула из разветвленной полиэфирной цепи и нановолокон оксида алюминия. Причем нановолокна оксида алюминия механически сцепляются с другими наполнителями краски, образуя стеклокерамическую сеть. Такой комплексный эффект приводит к тому, что даже небольшие добавки нановолокон в краску (около одной сотой процента от массы) приводят к улучшению ее товарных характеристик.

«Цветные глазури на основе оксида кремния и керамика на основе оксида алюминия настолько долговечны, что изделия, созданные в глубокой древности, до сих пор могут радовать нас своими формами и изображениями на них. Подобные материалы требуют, например, высоких температур обработки и сложных приемов изготовления в целом. Даже эмалирование металлической посуды требует температур около 800-850 С в отличие от порошковых красок, которые нагреваются до 160-200 С. Предложенная нами добавка нановолокон оксида алюминия скрепляет минеральные наполнители краски и пигменты в стеклокерамическую сеть внутри полимерной связки покрытия приближая таким образом покрытие к тем самым долговечным эмалям и керамикам. Преимущества таких покрытий в их основных товарных характеристиках. Это прочность на удар, эластичность на изгиб и коррозионная стойкость. По всем этим параметрам мы имеем улучшение. Например, коррозионная стойкость увеличивается на 50%. То есть, если эталонное покрытие служит десять лет, то в новом составе краска может прослужить около пятнадцати лет. При этом ее стоимость практически не повышается. Мы уже выпустили промышленную партию краски. Образцы такого типа уже прошли тестирование в испытательном сертификационном центре. Помимо того, разработанные краски могут заменить импортные дорогостоящие аналоги», — рассказал Михаил Симунин, кандидат технических наук, ведущий инженер отдела молекулярной электроники КНЦ СО РАН, доцент Сибирского федерального университета.

Ученые отмечают, что покрывать такой краской можно любой проводящий материал, например, корпуса холодильников и многих других приборов. Антикоррозионные качества таких красок будут важны для корабельного такелажа, чтобы уберечь его от агрессивного воздействия солнца, воды и соли. С их помощью можно защищать от коррозионной нагрузки и другое оборудование, например, дорожные знаки и трансформаторные ящики, сервера и ретранслирующее оборудование.

На страже здоровья

19 июня в России отмечается День медицинского работника. Накануне профессионального праздника Клиника института лимфологии – филиала ИЦиГ СО РАН подводит итоги работы и поздравляет своих сотрудников.

Прошедший год, как и 2020-й, был нелегким для всех работников медицины, и наша клиника – не исключение. К традиционным трудностям профессии добавлялись очередные волны COVID-19, когда в короткие сроки нужно было перестраивать работу всей клиники. Но. несмотря на сложности, каждый день наши врачи и медсестры приходили на работу, чтобы помочь своим пациентам сохранить самое главное – здоровье.

В 2021 году в разных отделениях клиники пролечились 3715 пациентов: по 1190 – в отделениях хирургии и ревматологии, 738 – в гинекологии, 597 – в эндокринологии. За год врачи Клиники института лимфологии выполнили 2126 операций. Это 7-8 операций ежедневно.

Так, в отделении хирургии был успешно прооперирован мужчина с сахарным диабетом 2 типа. При этом госпитализация пациента совпала с началом очередной волны новой коронавирусной инфекции. 58-летний мужчина страдал морбидным ожирением и имел ряд серьезных сопутствующих заболеваний (ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертензия, хроническая обструктивная болезнь легких с тяжелым течением, варикозная болезнь и др.). В хирургическом отделении клиники пациенту выполнили бариатрическое вмешательство - лапароскопическое мини-гастрошунтирование. Такая операция позволяет уменьшить объем желудка, изменить физиологию пищеварительного процесса. Сама операция прошла без осложнений, однако на шестой день после нее у пациента поднялась температура и резко снизился уровень сатурации крови. Был подтвержден COVID-19 с тяжелой двусторонней вирусной пневмонией и острой дыхательной недостаточностью. 15 дней пациент провел в реанимационном отделении больницы. Для его лечения применялась высокоточная кислородная терапия, генно-инженерные биологические препараты и антибактериальная терапия. После купирования признаков пневмонии мужчина был переведен в хирургическое отделение, откуда выписан спустя неделю. За год, прошедший после операции, пациент похудел на 50 кг, стал лучше спать, больше двигаться и легче переносить физические нагрузки, перестал принимать сахароснижающие препараты (что говорит об излечении от сахарного диабета) и реже использует бронхолитики, три раза в неделю занимается в спортзале и продолжает профессиональную деятельность. Пациент очень благодарен врачам Клиники института лимфологии за возможность улучшить качество своей жизни.

Другая пациентка благодаря помощи врачей клиники получила возможность в третий раз стать матерью. Женщину в течение 10 лет беспокоили периодические изнуряющие маточные кровотечения, постоянные боли внизу живота. Причиной была множественная миома матки гигантских размеров в сочетании с аденомиозом. Рост одного из крупных узлов был устремлен внутрь матки. На фоне частых кровотечений пациентка вынуждена была постоянно принимать препараты железа и страдала от анемии. Женщина очень хотела родить ребенка (двое первых детей у нее уже выросли), но надежды на это при таком заболевании практически не было. Случайно от знакомой она узнала о Клинике института лимфологии и обратилась за помощью в гинекологическое отделение. Врачи, оценив состояние пациентки, пришли к выводу, что из-за атипичного роста опухоли, высоких рисков кровотечения, выраженной анемии и крайне низкого уровня гемоглобина операция будет технически сложной для выполнения. Тем не менее, оценив все «за» и «против», консилиум специалистов клиники вынес решение провести операцию с сохранением органа – матки. Операция была выполнена малоинвазивным способом с использованием современного эндоскопического оборудования бригадой квалифицированных врачей акушеров-гинекологов, анестезиологов-реаниматологов, трансфузиологов. Лечение пациентке оказывалось бесплатно в рамках высокотехнологичной медицинской помощи. Спустя неполный год после операции женщина в естественном цикле забеременела и уже готовится к родам. Коллектив НИИКЭЛ-филиал ИЦиГ СО РАН желает ей скорейшего пополнения в семье!

Важные направления в работе клиники – консультативная помощь пациентам и диагностические исследования. В 2021 году врачи консультативного отделения провели 7008 внешних и 1548 внутриклинических консультаций для пациентов. За год в отделении выполнено 27 855 диагностических исследований (УЗИ, рентген, функциональная диагностика), а в клинико-диагностической лаборатории – 81687 лабораторных исследований.

Большинство пациентов Клиники института лимфологии – это жители Новосибирска и Новосибирской области. Однако каждый год к нам приезжают жители многих других регионов России и стран ближнего зарубежья. Так, в 2021 году в Клинике института лимфологии получили стационарную медицинскую помощь 278 пациентов из других регионов: Алтайского края, Краснодарского края, Республики Алтай, Республики Тыва,  Республики Хакасия, Иркутской, Кемеровской, Томской, Омской, Амурской, Белгородской, Свердловской, Оренбургской областей, Ставропольского края, Республики Бурятия, Республики Саха (Якутия), а также из Азербайджана, Казахстана и Таджикистана.

Наши специалисты постоянно совершенствуют свои профессиональные навыки, внедряя в практику новые методы диагностики и лечения. В 2021 году в клинике стартовала программа нефробиопсий, введена ультразвуковая визуализация при сложных интубациях в анестезиологии, начал работу в клинических целях проточный цитофлоуметр. В ревматологическом отделении впервые были использованы генно-инженерные биологические препараты (ГИБП): биосимиляр анти-ФНО адалимумаба отечественного производства «далибра» в лечении пациентов с анкилозирующим спондилитом, белимумаб (бенлиста) в лечении системной красной волчанки, ингибитор янус-киназ 1 упадацитиниб (Ранвэк) в лечении псориатического артрита и анкилозирующего спондилита.

Сегодня, накануне праздника, руководство клиники благодарит всех врачей и медсестер за их самоотверженный труд, заботу о пациентах и верность профессии. Успехов вам, коллеги, в вашем благородном и нужном деле, здоровья, любви, тепла и большого счастье». С праздником!

Справка: Клиника института лимфологии работает с 1991 г.. когда в новосибирском Академгородке был создан первый и единственный в России НИИ клинической и экспериментальной лимфологии. Основная задача клиники – разработка и внедрение в практику новых методов диагностики, профилактики и лечения социально значимых заболеваний. Сегодня клиника института лимфологии – это многопрофильное медучреждение, в котором оказывается высокотехнологичная стационарная и консультативно-диагностическая медицинская помощь по направлениям: хирургия, ревматология, эндокринология, гинекология, травматология, сосудистая хирургия, урология, рентгенологическая и лабораторная диагностика.

Национальная квантовая

Центр компетенций НТИ «Квантовые технологии», созданный на базе МГУ имени М.В. Ломоносова, выступил с предложением создать Национальную квантовую (исследовательскую) сеть. Проект был представлен в рамках Петербургского международного экономического форума-2022.

Данная сеть объединит российские университеты и научные центры, ведущие работы в области квантовых технологий.

Базой для объединения станет магистральная квантовая сеть, создаваемая РЖД в рамках дорожной карты по квантовым коммуникациям. Сейчас данная сеть соединяет Москву и Санкт-Петербург, в 2022-2023 годах должна быть создана квантовая магистральная сеть Нижний Новгород – Казань, и затем сеть будет продолжаться далее на восток. Это крайне важная задача, но в настоящий момент она не предполагает реализации практических проектов на основе строящейся магистральной сети. Между тем, создание Национальной квантовой сети призвано как раз восполнить этот пробел.

Сеть обеспечит проведение научных исследований и опытно-конструкторских работ по созданию и испытанию новых устройств для квантовой связи – репитеров, доверенных и недоверенных узлов, систем хранения и распределения ключей. В настоящее время в России несколько компаний представили прототипы устройств для создания квантовых сетей – «ИнфоТеКС», «Кванттелеком», QRate.

«Объедение усилий научных и учебных учреждений по развитию квантовых технологий даст дополнительное ускорение по созданию новых устройств для квантовых коммуникаций», — уверен Сергей Кулик, профессор, доктор физико-математических наук, научный руководитель Центра компетенций НТИ «Квантовые технологии» на базе МГУ имени М.В. Ломоносова.

На базе этой сети будет осуществляться обучение студентов и подготовка кадров для компаний, реализующих проекты в области квантовых технологий. Также сеть позволит проводить опытную эксплуатацию и пилотные проекты по квантовым коммуникациям.

Проект Национальной квантовой сети предполагает создание городских сетей в точках прихода магистральной сети: в Санкт-Петербурге, Москве, Казани, Нижнем Новгороде — и в тех городах, куда магистральная квантовая сеть придет позже. Городские сети будут объединены через магистральную сеть.

Первым шагом к созданию Национальной квантовой (исследовательской) сети должно стать объединение существующих локальных квантовых сетей и подключение квантовой сети ИТМО (Санкт-Петербург) к Университетской квантовой сети МГУ имени М.В. Ломоносова, запущенной в университете в конце 2021 года Центр компетенций НТИ «Квантовые технологии» на базе МГУ имени М.В. Ломоносова, вендором «ИнфоТеКС» и оператором «Юл-ком Медиа».

«Масштабный проект по реализации квантовой сети в России ускорит развитие рынка, стимулирует использование квантовых технологий российскими компаниями и создание технологически-независимых решений, — добавляет Сергей Кулик. — Объединение в Национальной квантовой сети всех квантовых активов — квантовых коммуникаций, квантовых вычислителей и квантовых сенсоров — открывает дорогу для исследования и создания квантового интернета».

Рынок квантовых коммуникаций активно развивается во всем мире, в 2021 году он достиг 300 млн долларов США.

Проекты пилотного внедрения квантовых коммуникаций реализуются в разных странах. Так в Швейцарии (в Женеве) функционирует сеть квантового распределение ключей, объединяющая дата-центры. В Китае создана самая протяженная на настоящий момент квантовая сеть протяженностью 4500 км. Создается квантовая сеть в Корее, в Австралии.

 

Пресс-служба МГУ

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS