За последние годы на Юге России значительно снизилась урожайность таких сельскохозяйственных культур, как пшеница, ячмень и подсолнечник. Многие эксперты связывают это с истощением земель, в частности, со снижением плодородия почв. Важно учитывать, что за плодородие почв отвечает сложный комплекс, включающий почвенные микроорганизмы и растения. Однако на эти взаимоотношения также непосредственно влияет человек. Так, по словам ученых Южного федерального университета, при ежегодной вспашке земель происходит потеря органического вещества и за счет этого снижается уровень плодородия почв. В рамках научного исследования почвоведы провели сравнение содержания и запасов углерода в почве с отвальной (традиционной) и безотвальной (No-Till) обработкой черноземов Ростовской области в трех разных точках региона: в Октябрьском, Сальском и Песчанокопском районах.

«Наше исследование направлено на изучение влияния различных видов обработки почвы на содержание органического вещества, или гумуса, определяющего плодородие почвы и урожайность возделываемых культур. Стоит сказать, что технология No-Till применяется на изученных нами участках уже более 10 лет. На основе аналитических данных мы проводили расчет секвестрации, то есть накопления углерода в почве в результате применения технологии No-Till, расчеты расхода топлива и оценку урожайности пшеницы и подсолнечника», — рассказала ведущий научный сотрудник лаборатории «Агробиотехнологии для повышения плодородия почв и качества сельскохозяйственной продукции» АБиБ ЮФУ Татьяна Минникова.

Образцы почвы были отобраны на глубине корнеобитаемого слоя 0–30 см, а их анализ проводили в лабораториях кафедры экологии и природопользования и кафедры почвоведения и оценки земельных ресурсов Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского ЮФУ. В результате оценки содержания углерода в почвах Юга России ученые установили, что вид обработки влияет на содержание почвенного углерода по ряду причин. Во-первых, использование отвальной вспашки снижает содержание почвенного углерода в среднем на 25–36%. Во-вторых, при использовании технологии No-Till потребление топлива сельскохозяйственными машинами ниже на 36%, чем при традиционной обработке ввиду совершения меньшего количества технологических операций. В-третьих, применение технологии No-Till приводит к снижению выбросов CO2 в атмосферу, а значит к накоплению углерода в почве в виде гумуса.

«Технология нулевой обработки или No-Till включает в себя поверхностную обработку почвы с сохранением пожнивных остатков растений на поле в виде мульчи, уникальную систему севооборотов, применение сидератов, удобрений, средств защиты растений. Мульча на поверхности почвы способствует сохранению влаги в почве и предотвращает ветровую и водную эрозию (разрушение) почвы. Это, естественно, положительные факторы, которые благоприятно влияют на уровень плодородия почвы и снижают антропогенную нагрузку на качество воздуха. При всем этом надо сказать, что при использовании технологии No-Till урожайность основных сельскохозяйственных культур Юга России (пшеницы и подсолнечника), на 21 и 27% выше, чем при традиционной обработке», — отметила Татьяна Минникова.

Поддержание уровня плодородия почв на Юге России и на всей планете неразрывно связано с содержанием органического вещества — почвенного углерода. Ежегодная отвальная вспашка приводит к снижению уровня плодородия вследствие ряда причин, например, из-за снижения влажности почв, нарушения структуры, переуплотнения и других факторов. Вследствие этого нарушается целостность звеньев цепочки «почва-микроорганизмы-растения» и уровень плодородия снижается. При традиционной обработке почвы ученые наблюдали сжигание растительности после сбора урожая, а при No-Till пожнивные остатки остаются на поле и запахиваются при посеве. При этом применение технологии No-Till обеспечивает сохранение влаги в почве, обеспечивает поддержание и восстановление уровня плодородия почв.

«Наше исследование, затрагивает разные области агрохимической безопасности не только на Юге России, но и в России в целом. Результаты по сохранению углерода в почве и снижению выбросов СО2 после применения технологии No-Till позволяют утверждать, что существует возможность повышения уровня плодородия почв и возможность снижения общемирового парникового эффекта, и это играет большую роль и имеет значение в сегодняшней экологической ситуации», — рассказала Татьяна Минникова.

Исходя из выводов ученых ЮФУ, для сохранения плодородия почв следует использовать безотвальную обработку почвы и, соответственно, есть ряд причин и факторов, чтобы заменить традиционную вспашку на технологию No-Till. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Processes.

Научная работа проводилось сотрудниками Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского Южного федерального университета при финансовой поддержке программы Минобрнауки России «Приоритет 2030», проект № 14/2008 под руководством ведущего научного сотрудника, к.б.н. Светланы Сушковой.

В дальнейшем ученые планируют развивать исследования в этом русле и исследовать процессы накопления углерода в почве при использовании различных агротехнологий (No-Till, Mini-Till и др), ремедиации (восстановления) нарушенных почв при различных видах антропогенного воздействия (загрязнение нефтяными углеводородами, тяжелыми металлами, при пирогенном воздействии и вырубке лесов и других видах воздействия).

Мы уже неоднократно писали о том, что намерение западных стран преодолеть зависимость от российских углеводородов подталкивает тамошних руководителей к реализации откровенно фантастических мега-проектов. Чего только стоит реанимация проекта Desertec, по которому в Северной Африке должна возникнуть гигантская площадка по производству «зеленого» водорода. Как мы уже упоминали в своем месте, данный проект некоторые эксперты считают совершенно нереалистичным. Тем не менее, в его реализации уже сейчас участвуют десятки компаний (при содействии представителей власти).

Однако полету мечты нет предела. На очереди – поистине космический проект, о котором не так  давно заявило правительство Великобритании. Название проекта – Space Energy Initiative (SEI). Он реализуется в рамках инновационного портфеля Net Zero, в котором есть специальный раздел, посвященный… космической солнечной энергетике! В данном случае речь идет о создании первой в мире электростанции, расположенной на орбите. Согласно официальной информации, SEI дает старт разработкам в сфере космической энергетики для Великобритании, предлагая в больших объемах надежную и безопасную энергию, вырабатываемую независимо от времени суток, от времени года и от погоды. Предполагается, что для реализации проекта произойдет интеграция космических, энергетических, цифровых и производственных «экосистем». Проект должен стать совместным детищем правительства, научных организаций и производственных структур. Общая стоимость, на данный момент, оценивается на уровне 16 миллиардов фунтов стерлингов (около 21 миллиарда долларов США).

Как и следовало ожидать, столь масштабное начинание реализуется в рамках национальной климатической стратегии. Великобритания, как и страны-участницы ЕС, также стремится к полной декарбонизации к 2050 году.  Первая космическая электростанция должна заработать уже в 2035 году. А к середине 2040-х годов, по мысли инициаторов проекта, будет введена в эксплуатацию целая группа «солнечных» спутников первого поколения, которые заменят в Великобритании значительную часть традиционных генерирующих мощностей на ископаемом топливе. К указанному времени совокупная мощность космической энергосистемы может достигнуть 30 ГВт.

В чем основная суть этой грандиозной задумки? Для чего солнечные генерирующие мощности решили отправить в космос? Как мы знаем, главный упрек по адресу возобновляемых источников энергии (солнца и ветра) связан с их прерывистым характером, определяемым земными погодными условиями. Соответственно, выведя солнечные генерирующие мощности в космос, мы лишаем их этого (самого главного) недостатка. Поэтому космические солнечные электростанции (по замыслу) будут снабжать землян непрерывной «даровой» энергией. Инициаторы проекта исходят из того, что в настоящее время конструкции спутников, использующих солнечную энергию, уже достаточно хорошо развиты для реализации целой орбитальной системы. При этом правительство Великобритании заказало специальное исследование, якобы подтверждающее инженерную осуществимость данной концепции.

Что будет представлять собой эта генерирующая система? Стандартный вариант предполагает совокупность достаточно массивных «солнечных» спутников, размещенных на геостационарной орбите, на высоте около 1700 метров. Каждый такой спутник будет оснащен очень легкими фотоэлектрическими панелями и системой зеркал, концентрирующих на панелях солнечный свет. С одного спутника планируется получать примерно 3,4 ГВт электрической энергии. Электроэнергия будет преобразовываться в радиочастотное микроволновое излучение (с эффективностью 85%) и в таком виде станет передаваться на принимающие земные антенны, зафиксированные в определенной точке. Таким образом, «чистая» мощность, приходящая на землю, составит приблизительно 2,9 ГВт с каждого спутника. На земле с помощью выпрямляющих антенн электромагнитная энергия должна преобразовываться в электричество постоянного тока, который далее будет проходить через инвертор, подающий в сеть 2 ГВт мощности переменного тока.

Если верить разработчикам, данная система способна работать на полную мощность круглогодично и в любую погоду. При этом отмечается, что параметры микроволнового луча подобраны так, чтобы его нельзя было использовать в качестве лучевого оружия.

Разработчики рассчитывают на то, что космическая солнечная энергия может покрыть четверть потребностей страны в электроэнергии. Реализация этой инициативы, по мысли ее авторов, открывает для Великобритании возможность занять достойное место на принципиально новом рынке технологий и обеспечить энергетическую безопасность для своей страны. При этом они вполне дают себе отчет в том, что космическая энергия окажется далеко не самой дешевой. По предварительным подсчетам, система будет поставлять электричество по цене 50 фунтов стерлингов за один мегаватт-час. Это на шесть фунтов дороже, чем энергия от наземной ветряной электростанции и на девять фунтов – от офшорной электростанции. Однако у данного проекта есть другие неоспоримые преимущества (одно из них мы уже назвали). К тому же разработчики уверены, что создание таких космических энергосистем приведет к широкому международному сотрудничеству. Возможно, как раз на это и делается основной расчет.

Понятно, что столь массивные конструкции будут собираться по частям. Данный проект солнечной космической электростанции состоит из тысяч фрагментов, по отдельности запускаемых на орбиту. Предполагается, что в космосе сборка будет осуществляться роботами. Не удивительно, что к этой работе планируется привлечь компанию SpaceX, обладающую самыми передовыми (как принято считать) технологиями доставки грузов на орбиту. По крайней мере, британские парламентарии уже озвучивают такую возможность. Так, по словам члена парламента от консерваторов и председателя консультативного совета SEI Марка Гарнье, в реализации проекта должны принять участие «лучшие из лучших».  Расчет в данном случае расчет делается на тяжелые ракеты вроде Falcon Heavy, которые на сегодняшний день как раз имеются в арсенале компании Илона Маска. Кроме того, SpaceX работает сейчас над еще более мощным ракетоносителем, презентуемым в качестве многоразовой транспортной системы, предназначенной для перевозки грузов на околоземную орбиту, Луну, Марс и дальше. В частности, на околоземную орбиту за один раз можно будет вывести сразу сто метрических тонн полезного груза.

Впрочем, пока что эти головокружительные перспективы существуют только на бумаге. Тем не менее, Великобритания намерена начать запуски уже этим летом, используя те космические аппараты, что имеются в ее распоряжении на данный момент. Таким путем будет обозначен сам старт практический реализации проекта.

Как видим, правительство Великобритании всерьез решило сказку сделать былью. К сожалению, общее впечатление портит лишь одно досадное обстоятельство: то же правительство параллельно планирует… возобновить добычу угля на территории своей страны! Для этого в скором времени начнется (впервые за последние 30 лет!) разработка новой шахты в городе Уайтхейвен. Причина такого решения банальна и знакома до слез – Великобритания всеми доступными средствами стремится к энергетической независимости от «путинской» России. Космические электростанции запланированы на будущее. А жить (и выживать) приходится здесь и сейчас.

Николай Нестеров

Открытие выставки было приурочено к празднованию 65-летия Сибирского отделения Академии наук.

19 мая 2022 года на проспекте Академика Коптюга состоялось торжественное открытие уличной выставки «65 лет СО РАН / Люди эпохи», которое стало одним из пунктов программы праздничных мероприятий по случаю юбилея Сибирского отделения Российской академии наук.

Напомним, что Академия наук пришла в Сибирь намного раньше, еще в XVIII веке с экспедициями Мессершмита и других ученых. В 1944 году в непростое военное время заработал Западно-Сибирский филиал АН СССР, который внес, в частности, существенный вклад в ядерный проект Советского Союза. А 18 мая 1957 года было принято знаменитое постановление Совета министров СССР, начинавшееся со слов «Принять предложения академика Лаврентьева и академика Христиановича о создании Сибирского отделения Академии наук». Вторым пунктом постановления было – построить близ Новосибирска научный городок для ученых.

«Считается, что развитие Сибири, начиная с ХХ века определяет реализация на ее территории семи мега-проектов. Это Транссибирская магистраль, БАМ, освоение месторождений, строительство системы ГЭС… И одним из этих мега-проектов, вне сомнения, является создание Сибирского отделения Академии наук», — подчеркнул в своем выступлении на открытии выставки председатель СО РАН, академик РАН Валентин Пармон.

Он напомнил, про вклад науки в освоение богатейшие месторождения, развитие военно-промышленного комплекса и других отраслей, ставших основой экономики Сибири, сформировалась как самостоятельное направление здравоохранения медицина Севера, был накоплен уникальный багаж знаний о языке, истории и культуре народов, населявших восточную часть России. Да и в целом, создание и работа научных институтов заметно повысило интеллектуальный потенциал нашего макрорегиона.

«В истории Сибирского отделения были разные периоды, взлеты сменялись кризисами, наряду с успехами и мега-проектами, мы помним и массовый отъезд ученых за границу в 1990-е, и печально известную академическую реформу 2013 года. Но СО РАН с честью прошло эти испытания. Во многом, благодаря запасу прочности, который заложили в него его основатели», — подчеркнул Валентин Пармон.

Жизни и научному творчеству этих людей и посвящены стенды открывшейся выставки.

Накануне празднования 65-летия Сибирского отделения Российской академии наук в пресс-центре «ТАСС-Сибирь» ученые Академгородка поделились новостями о своей работе. Ее приоритетные направления раскрыл в своем выступлении председатель СО РАН академик РАН Валентин Пармон.

В числе главных приоритетов, по его словам – преодоление технологической блокады, в которую пытаются загнать нашу экономику. В рамках этой работы в СО РАН сформировано 12 экспертных групп, работающих по разным направлениям совместно с региональными властями. Часть наработок уже применяется на практике.

Один из примеров – запланированный в этом году запуск завода катализаторов для нефтепереработки в Омске на основе разработок Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. «Огромным успехом Сибирского отделения будет запуск самого крупного в этом году в постсоветское время завода катализаторов для нефтепереработки. Запуск этого завода, который строится полностью на разработках специалистов Сибирского отделения, гарантирует, что не будет никакой опасности по импортозависимости в этой стратегически важной зоне», – рассказал Валентин Пармон.

Ещё она инициатива СО РАН в рамках развития отечественной нефтепромышленности – проект под названием «Одуванчик».

«Вы наверняка в детстве читали «Приключения Незнайки» и помните, что Незнайка летал на воздушном шаре. Шар был сделан из каучука, который в советские годы производили из одуванчика под названием кок-сагыз. Оказалось, что этот природный каучук абсолютно необходим российской нефтепромышленности сейчас. Это связано с тем, что импорт каучука из гевеи из-за пандемии  уменьшился, и мы должны полностью опираться на российские возможности», — продолжил руководитель Сибирского отделения.

В числе других приоритетных направлений работы глава СО РАН назвал помощь российскому оборонному комплексу, участие в Большой Норильской экспедиции, а также исследования недавно отрытой новой разновидности человека.

Тему импортозамещения, но уже в медицине, продолжил директор НИИ онкологии Томского научно-исследовательского медицинского центра РАН академик Евгений Чойнзонов: «Говорить нужно не о замещении чего-либо недоступного, а в принципе о производстве конкурентоспособных отечественных продуктов и услуг». В качестве примера он рассказал, как при содействии корпорации «Росатом» планируется преодолеть сложности в разработке новейших онкологических радиопрепаратов, которая велась с участием шведского университета Уппсалы.

Продолжая тему лечения онкозаболеваний, академик рассказал про новые технологии в лечении и реабилитации больных злокачественными опухолями. Эта работа была отмечена Государственной премией РФ в области науки и технологий 2020 года. «Некоторые операции в области головы и шеи влекут калечащие последствия: например, удаление верхней или нижней челюсти. Вместе с коллегами из других институтов нами разработана технология восстановления лицевой геометрии биокерамическими имплантатами. Это возможно только за счет использования достижений различных наук: не только медицины и биологии, но и химии, физики, биологии, материаловедения и так далее», – отметил ученый.

Ранее мы уже рассказывали о проекте ученых Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН по созданию нового вида транспорта – циклолета (его опытный образец уже показали на выставке «Армия-2020). Он представляет собой беспилотный летательный аппарат вертикального взлета и посадки на циклических движителях. В числе преимуществ циклолета: малые габариты, низкий уровень шума, возможность посадки на неподготовленные негоризонтальные площадки и даже причаливание к вертикальным поверхностям. О том, как развивается этот проект, рассказал заместитель директора Института теплофизики к.ф.-м.н. Артур Бильский.

Сейчас ученые совместно с Фондом перспективных исследований работают сразу в двух направлениях. В рамках первого идет создание прототипа аппарата весом около 30 килограммов для перевозки небольших грузов и видеонаблюдения. Параллельно работают над прототипом циклокара, летающего автомобиля массой более двух тонн с циклическими движителями. Ученые уже испытали такой движитель в аэродинамических трубах и подтвердили, что автомобиль на таких движителях способен летать.  «Это экзотическая перспектива, но тем не менее осуществимая в ближайшие годы», - подчеркнул Артур Бильский. А еще, по его словам, циклолеты вполне могут плавать и даже выступать в роли небольшой автоматической гидроэлектростанции, работающей на силе течения.

Очень важной задачей в Сибирском отделении РАН считают обеспечение россиян доступным, разнообразным и качественным питанием. «В условиях санкций заострилась проблема продовольственной безопасности. Одним из факторов ее обеспечения является наличие современных, конкурентоспособных сортов культурных растений и пород домашних животных», – заявил руководитель научного направления Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН (СФНЦА), академик РАН Николай Кашеваров.

Он напомнил, что только за последние пять лет сибирские ученые-аграрии создали свыше 150 новых сортов сельскохозяйственных культур, в том числе критических с позиций продовольственной безопасности. «В результате 95 % посевных площадей овса, 84 % озимой и 80 % яровой пшеницы сегодня заняты сортами сибирской селекции», – подытожил академик. Напомним, львиная доля этой работы проделана селекционерами Сибирского НИИ растениеводства и селекции (филиал ФИЦ ИЦиГ СО РАН), о чем мы недавно рассказывали.

Есть успехи у сибирских ученых и на ниве животноводства. В частности, специалистами Якутского НИИ сельского хозяйства им. М. Г. Сафронова (в составе ФИЦ «Якутский научный центр СО РАН») впервые в мире создана вакцина против опасного инфекционного заболевания — мыта лошадей, способного унести до четверти поголовья.

В своих выступлениях представители Сибирского отделения касались не только результатов работы, но и тех мер, которые они ждут со стороны государства, чтобы сделать эту научную работу еще более эффективной.

«В числе необходимых решений, которые мы видим, возможность более чёткого управления наукой со стороны Академии наук. Потому что многие существенные для страны проблемы, которые сейчас возникли, связаны с тем, что наука не может управляться менеджерами. Наука должна управляться специалистами. У нас для этого есть специалисты, в СО РАН работают одиннадцать объединённых учёных советов», – отметил Валентин Пармон.

Сергей Исаев

Ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) создают мегапиксельные инфракрасные матрицы, компонентную базу для радиофотонных систем связи и важнейшие составляющие навигационных систем ― полупроводниковые лазеры для миниатюрных квантовых стандартов частоты. Об этом стало известно на пресс-конференции, приуроченной к 65-летию Сибирского отделения РАН.

«У ИФП СО РАН богатый опыт в развитии и использовании метода молекулярно-лучевой эпитаксии, позволяющего выращивать тонкие полупроводниковые пленки, слой за слоем, с постоянным контролем толщины, вплоть до нанометров. Технология выращивания полупроводниковых структур на основе теллурида-кадмия-ртути ― флагманская для Института. В этой области ИФП является лидером в России. Одно из достижений Института ― создание мегапиксельной фоточувствительной матрицы форматом 2000 на 2000 элементов. Эта работа велась в интересах госкорпорации “Роскосмос”. Матрица чувствительна в инфракрасном диапазоне и предназначена для экологического мониторинга поверхности Земли, обнаружения пожаров, геологоразведки, наблюдений дальнего космоса», ― рассказал заместитель директора ИФП СО РАН по научной работе доктор физико-математических наук Александр Германович Милёхин.

Фоточувствительный полупроводниковый материал выращивается на кремниевых подложках, что позволяет интегрировать синтезированные структуры в развитую кремниевую технологию создания полупроводниковых приборов. В частности, использовать кремниевые схемы считывания ― мультиплексоры, необходимые для создания конечного (пользовательского) изображения.

Как объяснил Александр Милёхин, подобные большеформатные матрицы изготавливаются только в двух странах ― в России (в ИФП СО РАН) и в США.

Другая разработка Института ― создание мощных сверхвысокочастотных фотодиодов, которые могут использоваться в телекоммуникационных системах для передачи высокочастотного аналогового сигнала по оптоволокну.

«Фотодиоды предназначены в первую очередь для применения в волоконно-оптических линиях связи, принимая световой сигнал и преобразуя его в электрический. Сверхвысокие рабочие частоты ― до 10 гигагерц — обеспечивают высокую скорость передачи информации: десятки-сотни гигабит в секунду на расстояния до сотни километров. В России такие фотодиоды изготавливаются только в ИФП СО РАН, есть и запрос со стороны потребителей», ― подчеркнул Александр Милёхин.

 Система трансляции аналоговых высокочастотных сигналов по оптоволокну включает несколько основных компонентов: лазер (на входе), передающий информацию с помощью света, электронно-оптические модуляторы, которые используются для обработки и «настройки» светового луча под характеристики радиосигнала и фотодиоды (на выходе) для регистрации светового сигнала.

«Фотодиод мы сделали, идет работа над созданием модулятора, и есть планы по разработке полупроводникового лазера, чтобы полностью замкнуть линейку оптоволоконной системы», ― сказал А. Милёхин.

Ранее специалисты ИФП СО РАН разработали миниатюрные одномодовые лазеры с вертикальным резонатором, для квантовых стандартов частоты (атомных часов), на основе паров атомов цезия и рубидия.

«Лазеры с вертикальным резонатором относятся к числу наиболее сложных и прецизионных полупроводниковых структур, которые могут состоять из 1000 слоев, толщиной от двух до семидесяти нанометров. Ошибка в десятую долю процента приводит к негодности структуры.

Атомные часы, где используется лазер с вертикальным резонатором, демонстрируют стабильность частоты на уровне 10^-11 (десять в минус одиннадцатой степени), что многократно превышает точность кварцевых часов. Широкое применение миниатюрных (размером примерно со спичечный коробок) квантовых стандартов частоты позволит значительно улучшить характеристики большого числа навигационных и телекоммуникационных систем», ― отметил Александр Милёхин.

Ученый добавил, что в последнее время возрастает интерес к достижениям Института у индустриальных партнеров. ИФП СО РАН может предложить не только небольшие устройства: «Мы можем производить приборы, например, спектральные эллипсометры. Сейчас на окончательной стадии разработки находится установка молекулярно-лучевой эпитаксии, которая будет функционировать в космосе», ― заключил он.

Пресс-служба ИФП СО РАН

Ученые Института катализа СО РАН и Института неорганической химии СО РАН при поддержке Российского научного фонда создали на основе графитоподобного нитрида углерода фотокатализаторы для получения водорода под действием видимого света. Их преимущество состоит в ультрамалом содержании драгоценных металлов — даже одна сотая процента платины позволяет значительно повысить каталитическую активность. Результаты исследования опубликованы в журнале Chemical Engineering Journal (импакт-фактор 13,273).

Ученые отмечают, что полученные результаты послужат научной основой для создания прототипов эффективных устройств для получения водорода под действием солнечного света. То есть, фактически, разрабатываемый подход может рассматриваться в будущем как основа для развития солнечно-водородной энергетики.

Новизна исследования состоит как в самом методе синтеза, так и в способе нанесения платины на носитель. «Мы применили предварительную обработку исходных реагентов и получили носитель фотокатализатора — графитоподобный нитрид углерода с высокой удельной поверхностью. Платину мы осаждали из нитратокомплексов. Это прецизионный метод осаждения, который позволяет получить высокоактивные материалы с очень малой массовой долей платины. Мы стартовали с одной сотой процента платины и показали, что при данном методе даже такая низкая доля активного компонента позволяет значительно увеличить фотокаталитическую активность», — рассказала автор исследования, ведущий научный сотрудник Института катализа СО РАН, д.х.н., профессор РАН Екатерина Козлова.

Также ученые обратили внимание на интересный факт: во время осаждения комплексов платины и восстановления их водородом структура носителя частично выжигается, из-за чего образуются новые поры. Удельная поверхность материала возрастает практически в пять раз, за счет чего увеличивается активность фотокатализатора.

«Мы достигли не только очень высокой активности, но и роста удельной поверхности носителя — 290 квадратных метров на грамм, а это очень много для графитоподобного нитрида углерода. Обычными методами можно получить максимум 20–30 квадратных метров на грамм. То есть мы предложили метод, который одновременно позволяет наносить платину и увеличивать поверхность графитоподобного нитрида углерода in situ при нанесении», — пояснила Екатерина Козлова.

Помимо катализатора ученые создали прототип небольшого реактора для получения водорода под действием видимого света. Лабораторные тесты показали работоспособность реактора для топливного элемента мощностью в 1 Вт. Масштабировать реактор планируется в рамках проекта Центра компетенций НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики», созданного на базе Института катализа СО РАН в конце 2021 года. Проект, в частности, предполагает создание уже в 2023 году укрупненных реакторов и развитие интегрированной системы — реактор для выделения водорода плюс водородный топливный элемент.

По словам ученого, в перспективе полномасштабный водородно-топливный процессор, который будет питать водородный топливный элемент, сможет обеспечивать электроэнергией отдаленные районы, где интенсивно светит солнце. Для этого потребуется только солнечный свет и реактор.

Ученые продолжают работать в рамках проекта РНФ. «Сейчас мы получили активные фотокатализаторы, которые позволяют получать водород из водных растворов органических веществ, а конечной целью проекта РНФ на ближайшие два года является получение катализаторов, которые будут работать в процессе полного фотокаталитического разложения воды на водород и кислород», — добавила Екатерина Козлова.

17 мая 2022 года в Институте ядерной физики СО РАН рассказали о новом этапе строительства Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ). Его задача – монтаж синхротрона-бустера, который должен будет разогнать пучок электронов, вылетающий из линейного ускорителя (другая часть комплекса СКИФ) до 3 млрд электрон-вольт. По образному выражению заместителя директора по научной работе ИЯФ СО РАН Евгения Левичева, для достижения такого результата требуется энергия, равная по объему двум с лишним миллиардов обычных батареек.

В СКИФ эту задачу будут решать с помощью бустера – установки, периметр которой равен 158 метрам и делится на 42 сегмента. Синхротрон состоит из сотен компонентов – магнитов, вакуумных насосов, элементов диагностики пучка и т.д., – которые устанавливаются на специальной подставке с точностью в несколько десятков микрометров (толщина человеческого волоса) относительно расчетного положения.

«Поскольку требуется столь высокая точность в установке магнитов, монтаж каждой секции осуществляется на специальном стенде, а уже потом готовые секции собираются словно конструктор ЛЕГО на месте в тоннеле комплекса СКИФ», - рассказал Евгений Левичев.

Для сборки крупноблочных сегментов используются специальные подставки (или «гирдеры» от girder – ферма, несущая конструкция), которые производит по заказу ИЯФ СО РАН АО «Воткинский завод». Посадочные поверхности гирдеров изготавливаются с высокой точностью и снабжены прецизионными механизмами для регулировки положения элементов ускорителя и их фиксации. Для обеспечения гарантии стабильности конструкции во времени, подставки должны отжигаться для снятия внутренних напряжений в металле. АО «Воткинский завод» оснащен всем необходимым оборудованием, включая печи для отжига, станки, которые позволяют прошлифовать четырехметровые изделия с точностью до 20 микрон.

Самый первый сегмент собран, и его монтаж показал, что все оборудование изготавливается ИЯФ СО РАН и АО «Воткинский завод» с требуемым качеством и точностью. По мере дальнейшего производства элементов ускорителя и подставок будут собираться новые сегменты установки. По расчетам сотрудников эти работы должны быть закончены до конца этого года. А зимой 2023-го начнется монтаж сегментов в тоннеле синхротрона.

Ученые подчеркивают, работа по строительству СКИФ ведется в соответствии с графиком и международная обстановка последних месяцев на ней пока никак не сказалась. Здесь сыграли свою роль сразу несколько факторов. Во-первых, более 80 % оборудования для ЦКП изначально предполагалось отечественного производства. Во-вторых, большая часть необходимых импортных комплектующих была приобретена до введения санкций против нашей страны. А то, что закупить не успели, смогут изготовить российские производители.

«Мы закупали оборудование за рубежом не потому, что это нельзя сделать в России, а для ускорения работы. Поэтому сейчас нет каких-то проблем, просто часть оборудования будет установлена на полгода или год позже, как максимум. Например, мы не успели закупить необходимые нам вакуумные насосы у европейского производителя, но уже достигнута договоренность с новосибирским заводом «Катод», которые готовы сделать нам насосы ничем не уступающие импортным аналогам», - рассказал помощник директора ИЯФ СО РАН Сергей Гуров.  

А источники питания, которые также не удалось заказать из-за санкций в Европе сделают в лабораториях самого Института ядерной физики.

Параллельно полным ходом ведутся и другие работы по строительству и запуску комплекса СКИФ. На начало лета запланирован запуск прототипа и получение первого электромагнитного пучка.

Сергей Исаев

США активно переманивают лучших российских ученых, что способствует созданию научно-технологического занавеса над РФ. Об этом сообщил в понедельник президент Российской академии наук (РАН) Александр Сергеев в ходе Московского академического экономического форума.

"Мы видим, какие усилия принимаются в США не только по ограничению международного сотрудничества в науке, но и по зазыву российских ученых. Мы видим эти распоряжения, которые идут со стороны администрации США, президента, которые готовы сейчас с распростертыми объятиями принимать наших российских ученых в направлениях критических, которые должны обеспечить наше технологическое развитие. Это все продолжение одного и того же - это научно-технологический занавес, который пытаются опустить над нашей страной. Я считаю, что мы обязательно должны этому противостоять", - сказал он.

По словам Сергеева, в настоящее время институционально накладываются многие ограничения разными странами на развитие российской науки. Например, это ограничения на участия в совместных экспериментах, ограничения доступа к иностранным базам данных научных статей, ограничения на публикации. А для ученых, как отметил глава РАН, "это абсолютно недопустимо", так как научный мир развивается посредством обмена информацией.

"Огромная задача, которая перед нами стоит, и это задача уже не на ближайшие месяцы, а на долгие годы вперед - это вопрос борьбы с технологическим занавесом. Совершенно понятно, что это стратегический замысел наших соперников, потому что мир безусловно движется вперед посредством развития технологий. И ограничение технологического развития - это просто ограничение в целом развития страны. Здесь по-существу мы говорим о том, что мы должны решить сложнейшую задачу - как в условиях технологического занавеса обеспечить развитие наших технологий",- добавил глава РАН.

В Алтайском государственном аграрном университете опубликована коллективная монография под редакцией д.ф.н., профессора, директора Центра гуманитарного образования АГАУ Андрея Владимировича Иванова «Цивилизационная миссия Сибири: от техногенно-потребительской к духовно-экологической стратегии глобального и регионального развития».

В монографии исследуется социокультурный потенциал Сибири, ее место и миссия в масштабах России и Большой Евразии с позиции цивилизационного подхода. Научная новизна философской работы состоит в том, что Сибирь в этом случае рассматривается сквозь призму глобальных цивилизационных процессов, геополитических и этно- и социокультурных трансформаций, что заставило авторов использовать различные методы анализа: философские, исторические, социологические, культурологические и искусствоведческие.

Центральная идея исследования — обоснование ключевого положения Сибири в переходную эпоху от нынешней цивилизации, которую авторы называют «техногенно-потребительской», к будущей цивилизации — «духовно-экологической» в терминологии авторов книги. Содержание монографии отражает стремление показать потенциал социокультурного пространства Сибири, позволяющий рассматривать ее как осевой локус глобальной цивилизационной трансформации.

Запад ни в XX-ом, ни в XXI-ом вв. так и не смог интегрировать мир на провозглашенных им еще в эпоху Просвещения принципах свободы, справедливости и гуманности, сведя все в конечном счете к культу либерально-рыночных и индивидуалистических ценностей. Центр всемирно-исторической жизни постепенно смещается из Европы и США в Евразию. Сегодня миссию справедливого и равноправного объединения человечества должны взять на себя страны Большой Евразии: Россия, КНР, Индия, Монголия. И здесь именно Сибирь с ее важнейшими культурно-биосферными регионами, типа алтайского и байкальского, имеет хорошие предпосылки стать тем локусом, где произойдет глобальная трансформация техногенно-потребительской цивилизации Запада в духовно-экологическую или ноосферную цивилизацию будущего, которая более гармонично интегрирует этнопсихологические, религиозные и ментальные особенности народов. Сибирь обладает адекватными этой глобальной задаче пространственными, сырьевыми, социально-экономическими, политическими, культурными и антропологическим и ресурсами.

Особое внимание в исследовании уделено проблемам и перспективам развития сибирского социума, особенно этносоциальным аспектам сохранения его культурного разнообразия, что, по мнению авторов, является не менее значимым фактором цивилизационной трансформации, чем сохранение биологического разнообразия.

Отдельная глава посвящена истории и настоящему состоянию сибирского села. В частности, авторы обосновывают тезис о том, что сибирский сельский мир за четыре столетия выработал такие эффективные хозяйственные и социокультурные формы существования, которые не только не устарели, но обнаруживают свой созидательный потенциал именно в нынешнюю переходную эпоху.

Специальные главы посвящены Алтаю, как одному из самых значимых регионов Сибири. Здесь авторы обращаются к традициям сибирского искусства, просветительства, современного состояния высшего образования. Приоритетное развитие науки, культуры и образования плюс взвешенная молодежная, экологическая и региональная политика и есть, по мысли авторов книги, важнейший фактор перехода сибирского социума к новому цивилизационному этапу — «духовно-экологической цивилизации».

«Авторы отчетливо осознают дискуссионность ряда развиваемых в книге положений, нуждающихся в дополнительных теоретических обсуждениях и эмпирических апробациях. Они будут благодарны за любую конструктивную критику, учитывая значимость дальнейшего коллективно развития направления, которое можно назвать “философией Сибири” и которое призвано синтезировать различные линии научных исследований сибирского региона», — отмечают авторы в предисловии к книге.

Казалось бы, крики о «российском вторжении на Украину» должны были погасить недавние страшилки о климатических угрозах. Видя, как разворачиваются события на мировой арене, невольно призадумаешься о куда более опасной угрозе – об угрозе ядерной войны. Однако, перефразируя известную поговорку, можно сказать: война – войной, а борьба с глобальным потеплением - по расписанию.

В самом начале апреля Международная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) вновь ударила в набат, выпустив очередной доклад о необходимости принятия срочных мер по сдерживанию роста глобальной температуры. В принципе, ничего особо нового мы здесь не увидели - подходы к «спасению» планеты остались прежними. Эксперты, как и раньше, настаивают на сокращении выбросов парниковых газов путем радикального отказа от ископаемого топлива. В приоритете, как всегда, «чистая» энергия ветра и солнца. В качестве дополнительных мер – повышение энергоэффективности, восстановление лесов и восстановление почв, способных улавливать углерод. Еще одна принципиально важная мера – ограничение потребления энергии и переход на вегетарианское питание.

В общем, набор инструментов для борьбы с глобальным потеплением известен. Однако данный текст интересен своей интонацией. Эксперты МГЭИК переживают по поводу того, что выбросы парниковых газов продолжают расти и могут достичь пика до 2025 года. То есть 2025 год есть некий предельный рубеж, после которого должен начаться спад. В противном случае в 2030 году рост глобальной температуры превысит значение в 1,5 градуса Цельсия.

Для экспертов это очень тревожный сигнал, поскольку в настоящее время у них нет полной уверенности в том, что выбросы парниковых газов могут пойти на спад в течение ближайших лет. Чтобы это произошло, необходимо в срочном порядке принимать самые радикальные меры по исправлению ситуации. Иначе (по-видимому) глобальной катастрофы не избежать…

О мерах в общих чертах мы уже сказали выше. По большому счету они прописаны в европейском «Зеленом соглашении». Но поскольку, полагают эксперты, сроки сильно поджимают, раскачиваться совершенно некогда. Климатические планы, на их взгляд, необходимо пересмотреть в сторону еще более жестких требований по выбросам. Действия по их сокращению должны применяться незамедлительно! Одним из таких действий должен стать категорический отказ от создания новой инфраструктуры, связанной с использованием ископаемого топлива. Именно так прекратится дальнейшее расширение добычи угля, нефти и природного газа. Конкретной рекомендацией на этот счет является полное прекращение субсидирования соответствующих отраслей. При этом существующие тепловые электростанции, работающие на ископаемом топливе, должны в обязательном порядке оснащаться системами улавливания углерода.

В целом рекомендации экспертов МГЭИК сводятся к трем основополагающим шагам по «исправлению» климата: 1) прекращение добычи ископаемого топлива (замена традиционных энергоносителей на ВИЭ), 2) изменение образа жизни (отказ от чрезмерного потребления), 3) масштабное улавливание углерода. Еще раз повторим, что ничего принципиально нового в этих призывах нет. Но вот что характерно: в нынешних условиях мы уже не наблюдаем былого единодушия среди европейских лидеров по поводу реализации «зеленого курса». Серьезного разлома пока еще нет, но уже намечаются страны, готовые, что называется, «уйти от ответственности».

В числе самых «сознательных» оказались 11 стран Евросоюза: Австрия, Германия, Дания, Испания, Финляндия, Люксембург, Латвия, Нидерланды, Швеция и Словения. Недавно они выдали совместное заявление, в котором содержался призыв ответить на российское «военное вторжение» ускоренным развертыванием возобновляемых источников энергии. Якобы такая мера (о чем мы уже говорили неоднократно) поможет добиться энергетической независимости от России, параллельно содействуя достижению климатических целей.

Как подчеркивается в заявлении, страны ЕС с момента войны перечислили России 35 миллиардов евро в качестве оплаты за энергоносители. В то время как на помощь украинской обороне был выделен всего один миллиард. В этой связи названные страны призвали остальных действовать более смело и решительно в вопросах энергетического перехода. Важным моментом здесь является замечание по поводу того, что необходимо избегать привязки к ископаемому топливу, сосредотачиваясь при этом исключительно на достижении климатической нейтральности к 2050 году.

В публикации отмечается, что в настоящее время некоторые европейские политики ищут краткосрочные альтернативы российскому газу, такие, как сжиженный газ. С этой целью было даже заявлено о строительстве дополнительных СПГ-терминалов. Эти планы вызвали вполне закономерную критику со стороны последовательных сторонников «зеленого курса».

Главным требованием, как мы понимаем, является ускорение темпов перехода на возобновляемые источники. В некоторых публикациях эти темпы рассматриваются как «беспрецедентные». Фактически, речь идет об удвоении использования ВИЭ к 2030 году. По некоторым расчетам, при координации усилий на данном направлении в ЕС могут ежегодно устанавливать до 80 ГВт солнечных и ветряных мощностей (для сравнения – в 2021 году было установлено 37 ГВт). В этом случае согласованность действий будет играть ключевую роль. Фактически страны ЕС должны создать единую энергетическую сеть, подключенную к «чистой» энергии. Это якобы снизит издержки и повысит надежность системы энергоснабжения. Однако, чтобы данный мега-проект реализовался, необходимо в срочном порядке убрать бюрократические препоны, тормозящие выдачу разрешений на строительство объектов «зеленой» генерации. Пожалуй, сейчас это является главной проблемой для борцов за торжество ВИЭ.

На сегодняшний день открытые подвижки в указанном направлении делает руководство Германии. Так, правительство этой страны совсем недавно заявило о готовности сделать определенные смягчения в сфере законодательства ради расширения ветряных мощностей. Речь, в данном случае, идет о чрезмерно строгих правилах по защите окружающей среды, тормозящих широкое строительство ветряков. Как заявил по этому поводу вице-канцлер Роберт Хабек, в силу сложившихся объективных обстоятельств (война на Украине, зависимость от российских энергоресурсов) нельзя допустить, чтобы законы об охране природы были выше планов по развитию ветряной генерации. Для представителя немецкий зеленых подобные вещи звучат несколько парадоксально, однако не будем забывать, что нынешние зеленые уже готовы заменять российский газ углем и бороться «за мир» через поставки вооружений Украине.

Немалую «сознательность» демонстрирует сегодня и руководство Великобритании. Преодоление «зависимости» от поставок ископаемого топлива реализуется здесь по схожему сценарию – путем резкого увеличения доли ветроэнергетики. В рамках новой энергетической стратегии, опубликованной 7 апреля, к 2030 году будет установлено порядка 50 ГВт мощностей от офшорных ветряных электростанций. Правда, в отличие от немцев, англичане дополнительно страхуются «мирным атомом». Так, к 2030 году должно быть построено восемь атомных реакторов, а к 2050 году доля атомной энергии в общем энергобалансе должна составить порядка 25 процентов.

Наименьшую «сознательность» в этом плане сегодня демонстрирует Франция. Как мы уже сообщали ранее, здесь продолжают делать акцент на атомной энергии. Правда, президент Макрон пытается демонстрировать реверансы в адрес солнечной энергетики, тем не менее, по количеству солнечных электростанций Франция до сих пор плетется в хвосте. Но самым вопиющим фактом является то, что противники Макрона по президентской гонке не показывают особого интереса к «зеленой» тематике. Мало того, главная претендентка на президентский пост – Мари Ле Пен – позволяет себе прямо-таки «кощунственные» заявление по адресу ВИЭ. На своих страницах в социальных сетях она без зазрения совести заявляет о том, что готова ввести мораторий на строительство солнечных и ветряных электростанций. По ее словам, эти виды генерации показали крайне низкую эффективность при очень высоких затратах.

Разумеется, основная соперница Макрона еще не определяет политику не только в Европе, но даже во Франции. Однако мы не можем исключать здравого смысла в ее заявлениях. Насколько ее утверждения верны, покажет время. В любом случае совершенно очевидно, что европейские политики решились на весьма рискованный эксперимент, ничуть не смущаясь «беспрецедентной скорости» готовящихся перемен.

Андрей Колосов