Разливы нефти и продуктов ее переработки крайне опасны для морских обитателей: они приводят к гибели рыб, птиц и водных млекопитающих. Удалить нефтяные пленки можно с помощью особых веществ, растворяющих маслоподобные соединения. Российские ученые с американскими коллегами описали поведение перспективного для этих целей вещества — бутоксиэтанола — при взаимодействии с водой и толуолом, а также сравнили его с «идеальным» аналогом — третичным бутанолом. Оказалось, что бутоксиэтанол эффективнее растворяет масло в воде и при этом еще менее летуч. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журналах Journal of Molecular Liquids и Data in Brief.

Большинство жидкостей, с которыми человек встречается в быту, можно условно разделить на две категории: вода и подобные ей полярные соединения, молекулы которых связаны сеткой водородных связей, и «масло» — неполярные, в которых молекулы взаимодействуют друг с другом за счет более слабых сил Ван-дер-Ваальса.

Если попытаться смешать воду и масло, то будет наблюдаться расслоение, как, например, в тарелке супа с каплями жира или на поверхности воды с пятном нефти. Однако расслоение можно предотвратить, если добавить амфифильные соединения. Их молекулы имеют две части — полярную, которая взаимодействует с водой, и неполярную, контактирующую с маслом. Если неполярная часть относительно большая, вещество будет создавать вокруг масла замкнутые шарообразные частицы, и таким образом «прятать» его от воды. По такому принципу работают все поверхностно-активные вещества, например входящие в состав моющих средств. Если неполярная часть амфифильной молекулы сравнительно небольшая, то такое соединение, называемое гидротропом, растворит неполярное вещество в воде. Чтобы удалить нефтяные разливы, необходимо, чтобы масляная пленка распалась на отдельные капли и частично растворилась в воде. Поэтому для такой цели используют средства на основе поверхностно-активных веществ, в том числе и гидротропов.

Самый известный гидротроп — третичный бутиловый спирт, или трет-бутанол. Он считается «идеальным» среди подобных соединений благодаря тому, что при добавлении в смесь воды и модельного масла (октана), его молекулы оказываются на границе двух жидкостей, занимая равные объемы в каждой из них. Поэтому поведение других гидротропов удобно сравнивать именно с трет-бутанолом.

Ученые из Губкинского университета (Москва) с коллегами из Мэрилендского университета (США) исследовали поведение бутоксиэтанола в системах с водой и толуолом. Это соединение, в отличие от трет-бутанола, более гидрофобно — на границе раздела воды и масла оно занимает больший объем со стороны неполярной среды.

Сначала исследователи, добавляя бутоксиэтанол к смесям воды и толуола («масло») в разных соотношениях, определили, при каких концентрациях бутоксиэтанола пропадает расслоение между водой и маслом. Если сравнивать значения этих концентраций с более ранними экспериментами для трет-бутанола, то можно заключить, что бутоксиэтанола нужно меньше, а потому он более эффективно растворяет толуол в смеси с водой.

Затем ученые измерили вязкость равновесных жидких фаз. При отсутствии бутоксиэтанола или при его низком содержании вязкость водной фазы существенно превышала вязкость масляной. По мере добавления бутоксиэтанола вязкость органического компонента возрастала значительно быстрее, чем у водного, что авторы интерпретировали как эффект, связанный с тем, что в масляной фазе начинают формироваться водородные связи между молекулами бутоксиэтанола и воды.

«Бутоксиэтанол будет хорошим реагентом для разработки новых средств для удаления нефтяных разливов. Он менее летуч, чем бутанол, а также лучше снижает натяжение жидкостей на границе «вода-масло», благодаря чему помогает им смешиваться. Но оба эти соединения имеют общий недостаток — они токсичны. Снизить токсичность можно, поместив реагенты на пористый носитель. Эту технологию мы недавно запатентовали. В дальнейшем планируем исследовать другие «неидеальные» гидротропы, например, изопропиловый спирт», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Андрей Новиков, кандидат химических наук, доцент кафедры физической и коллоидной химии Губкинского университета.

С 04 по 09 октября 2021 года Институт цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН проводил Мульти-школу Молодых Ученых, объединившую ставшую уже традиционной 13-ую Школу молодых ученых «Системная биология и Биоинформатика» SBB-2021 («Systems biology and Bioinformatics») и Школу молодых ученых «Генетика, геномика, биоинформатика и биотехнология растений» PlantGen School 2021 («Plant genetics, genomics, bioinformatics and biotechnology»).

Школа по биоинформатике проходила при поддержке Курчатовского геномного центра ИЦиГ СО РАН, школа по генетике и геномике растений – в рамках гранта Российского научного фонда № 21-76- 30003 «Генетический потенциал сортов мягкой пшеницы и культурной сои и его использование в селекции на адаптивность и высокое содержание белка». «Благодаря такому объединению, участники Школы получили возможность прослушать доклады по разным направлениям биологической науки, с одной стороны, и с другой стороны – принять участие в различных практических занятиях, в том числе, в онлайн-формате», - рассказала сопредседатель Программного комитета Мульти-школы руководитель Отделения «Курчатовский геномный центр ИЦиГ СО РАН», д.б.н. Елена Салина.

В этом году в Школе приняли участие 170 человек, в том числе более 120 слушателей (в очном и дистанционном формате) из России и Казахстана. Среди преподавателей были не только ведущие ученые Института цитологии и генетики СО РАН, но и приглашенные эксперты – профессор Лорен Генцбиттель (Сколтех, Москва), профессора Мария Самсонова и Елена Потокина из СПбГЛТУ (Санкт-Петербург), к.ф.-м.н Ольга Криворотько (ИВМиМГ СО РАН, Новосибирск).

Как и в предыдущие годы важным моментом школы было проведение практических занятий по разным направлениям, таким как: анализ данных высокопроизводительного секвенирования, структурная биология, построение и анализ биологических сетей, введение в молекулярную эволюцию. По отзывам участников все 9 практик были интересны и полезны, тем более, что каждый слушатель сам выбрал, что посещать.

По традиции в рамках школы был проведен конкурс докладов молодых ученых. В номинации «Лучший устный доклад» победителем и обладателем диплома I степени стал Алексей Алексеев (МГУ, Москва), тема доклада «Кластерный анализ среднепопуляционных трендов старения для метаболитов по данным NHANES». Другими дипломантами в этой номинации стали: Мария Гладышева-Азгари (Курчатовский институт, Москва), Елена Убогоева (ИЦиГ СО РАН), Татьяна Лахова (ИЦиГ СО РАН), Евгения Мамонтова (ИХБФМ СО РАН) – дипломы второй степени; Татьяна Мартюшева (ИЦиГ СО РАН), Александра Коренская (ИЦиГ СО РАН), Андрей Кропочев (ИЦиГ СО РАН) и Диана Юнусова (ИЭРиЖ УрО РАН, Екатеринбург) – дипломы третьей степени.

В номинации «Лучший стендовый доклад» победил Иван Мякиньков (студент НГУ, ИЦиГ СО РАН) с докладом «Changes in the size of cell nuclei in response to SMC proteins degradation in mammalian cells». Дипломы второй степени получили: Варвара Бессонова (ИЭРиЖ УрО РАН, Екатеринбург), Вероника Шадрина (СПбГЛТУ, Санкт-Петербург), Кирилл Лыткин (СПбГЛТУ, Санкт-Петербург), Елизавета Сафронычева (СПбГЛТУ, Санкт-Петербург); дипломы третьей степени: Арина Ушакова, Елизавета Шашкина, Матвей Тимашков и Мария Гордеева (все учащиеся СУНЦ НГУ, Новосибирск)

Проведение Мульти-школы стало возможным также благодаря спонсорской поддержке компаний ООО «СКАЙДЖИН» и ООО «ДИАЭМ».

Подробная информация о Мульти-школе, а также видео образовательных лекций и докладов молодых ученых размещены на официальном сайте мероприятия: https://conf.icgbio.ru/sbb-plantgen-2021/video-of-reports/ 

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Как рождаются инновации и как они прокладывают себе путь к внедрению? Этот вопрос волнует многих (да и наш сайт посвятил этой теме не один материал). Недавно свой вариант ответа предложил британский журналист, биолог и бизнесмен по совместительству Мэтт Ридли. Его новая книга так и называется «Как работает инновация». Пока она доступна только на английском языке. Мы же предлагаем вашему вниманию некоторые тезисы автора в кратком изложении.

Начнем с того, что под инновацией автор понимает процесс внедрения новых технологий в человеческую жизнь. И потому четко разделяет новаторов и изобретателей. И именно первые, по мнению Ридли, двигают прогресс. Капитал, труд, даже наука - это всё может оказаться важным, но не главным. Многие новаторы были малообразованными и совсем не богатыми людьми из низов. Важную роль порой играет счастливая случайность. Поэтому либеральный экономический порядок с его конкуренцией способствует инновации, говорит нам автор. Инновация случается в условиях, когда люди свободны экспериментировать, думать и фантазировать. А также торговать между собой.

Более половины книги – это рассказы про конкретных новаторов и инновации, рассказов увлекательных и сгруппированных по «отраслевому» принципу. Но это не просто «мини-ЖЗЛ» технического прогресса, а скорее примеры, подкрепляющие посыл автора.

Взять, к примеру, всем известную историю паровой машины Уатта. Он не придумал ее, а усовершенствовал машину Ньюкомена. А Ньюкомен в свою очередь использовал паровой котёл, который первым придумал Папен. Конструкцию которого подсказал тому Лейбниц. А ещё была машина Севери, где тоже работал пар. Все трое - Ньюкомен, Севери и Папен, жили в одно время и в одной стране - Англии начала восемнадцатого века. Но успеха добился лишь скромный механик Ньюкомен, работавший годами с напарниками в мастерской. А не учёный Папен, который пытался представить свои прожекты, но пал жертвой распри между Ньютоном и Лейбницем и умер в нищете.

Автор не устаёт говорить читателю, что инновации обычно плод командной работы, а не удел талантливых одиночек, что-то мастерящих в своем гараже. На Эдисона работали сотни учёных и техников, включая Теслу. На первенство в создании лампы накаливания могут претендовать, кстати, ещё два десятка изобретателей, включая Лодыгина. Тем не менее, Эдисон заслужил свою репутацию, доведя лампочку до совершенства и сведя воедино все новые идеи своего времени в функционирующую систему генерации и распределения электроэнергии.

С историей лампы накаливания связан еще один постулат от Ридли – инновации рождаются методом проб и ошибок: подбор материала для изготовления нити накаливания был долгим и в общей сумме разные разработчики перепробовали почти шесть тысяч материалов.

А там, где затрудняется поиск новых решений, прогресс стопорится. Это показано на примере ядерной энергетики. После стремительного роста генерации атомных киловатт случилась авария в Чернобыле приведшая к ужесточению регулирования и резкому удорожанию инноваций в этой области. Есть куча новых идей, таких как ториевый реактор, которые разбиваются о стену бюрократии, требующей внушительных проверок перед строительством новых образцов. В то же время, отмечает Ридли, угольная энергетика унесла в 2000 раз больше человеческих жизней в пересчёте на киловатт. Однако он почему-то не учитывает то, что последствия от аварий в Чернобыле и Фукусиме (как для здоровья, так и для окружающей среды) не ограничились жертвами, погибшими непосредственно во время этих событий. А ведь тогда соотношение между угольной и атомной энергетикой будет не таким красочным. Что, впрочем, не отменяет правоты самого тезиса о том, что излишняя зарегулированность вредит прогрессу. Просто где-то, ради безопасности, приходится жертвовать темпами технологического развития, а где-то, наоборот, не мешало бы упростить жизнь новаторам.

Ещё Эдисон говорил, что изобретение - это один процент вдохновения и девяносто девять процентов пота. Ридли добавляет третью составляющую (которая, по его мнению, встречается не всегда, но часто) – везение. И подтверждает это примером Пирл Кедрика и Грейс Элдеринг, которые кропотливо, день за днём, разрабатывали вакцину против коклюша, несмотря на скептицизм коллег. Что им помогло при этом? Простая стеклянная пластинка, на которую они просили покашлять больных, а также настойчивость и письма жене Рузвельта. Удача и бардак в лаборатории помогли Александру Флемингу открыть пенициллин. Но ещё помогла ему настойчивость, благодаря которой он пошёл навстречу тогдашней догме о том, что нельзя избавиться от инфекции медикаментозным способом. Впрочем, русский народ, создавший поговорку «Везет тому, кто везет», давно знаком с этим правилом.

Типичные черты инновации: долгая предыстория, параллельная разработка конкурентами и инкрементальная эволюция, были присущи двигателю внутреннего сгорания, первый патент на который получил де Риваз в 1807 году. До того, как Форд сделал авто вездесущим, Майбах придал ему знакомые черты, а еще ранее Левассор сделал ключевые изменения, Даймлер заставил работать машину как следует, Бенц заправил бензином, Отто придумал циклы, Ленуар смастерил сырую версию. Не всем героям этой истории сопутствовал успех. Рудольф Дизель сбросился с парома, не дождавшись успеха своего обречённого, казалось бы, дела. Он сдался перед «глупостью и завистью, инерцией и злобой». Но его двигатели работают сегодня повсюду.

Ридли часто приводит примеры того какие трудности встречают на пути такие очевидно полезные инновации, например, в области питания. Испанские конкистадоры брали с собой на ту сторону океана европейские злаки, а вот картофель в Европу додумались завезти лишь в 1657 году. Будучи тропическим растением, он не вызревал в наших широтах. Потребовалась адаптация. Ещё большую проблему представляли человеческие предубеждения. Английское духовенство запрещало своим прихожанам есть картошку аж до восемнадцатого века по причине отсутствия её в Библии. Французский парламент нашёл другой повод для запрета. Тогда считали, что на что похож продукт - то он и усиливает. Считалось, например, что грецкий орех излечивает мозги, например. Шероховатые клубни вызвали ассоциации с язвами от проказы... Азиаты не были столь щепетильны и быстро занялись возделыванием нового овоща, а в Европе картошка стала неотъемлемым элементом на столе лишь к началу девятнадцатого века. Помогли войны: картофель, лежащий в земле, было труднее конфисковать пришлому солдату. Не обошлось и без рекламных компаний с королевскими персонами, носящих шляпки с картофельными цветами. Это было во Франции, где Антуан Огюст Пармантье, раздобревший несколько лет в немецком плену на картофеле, занялся активной пропагандой «еды для свиней» на родине. Автор рассказал, как он выставлял охрану на поле днём и убирал ночью, чтобы крестьяне приходили воровать клубни. В результате внедрения, калорийный овощ послужил основой для демографического взрыва, особенно в Ирландии. Но уже через полвека прокравшаяся из Америки фитофтора стала уничтожать европейские урожаи, а вместе с ними - и население. Ирландия с тех пор так и не вернулась к восьми миллионам человек по состоянию на 1840 год. Правда, сегодня, благодаря работе селекционеров и создателей фунгицидов, мы имеем куда больше уверенности в стабильно хороших урожаях этого овоща, который справедливо называют «вторым хлебом».

Долгую и запутанную историю имеют не только высокие технологии, но и вполне простые вещи. Цифру «ноль», которая революционизировала европейскую коммерцию, Фибоначчи привёз с арабского Востока, где он ходил в школу. Но не арабы, включая знаменитого Аль-Хорезми, её придумали. Он скомпилировал индийский трактат 820 года. А трактат тот в свою очередь имел конечным источником Брахмагупту, который рассказал о нуле в своём труде 628 года. И ещё не факт, что Брахмагупта был первым…

Хотя обычно инновации имеют свою «историю», опираясь на работы ученых и изобретателей, сделанные ранее, бывает и так, что их бурное внедрение не могли предугадать даже сами новаторы. В 1981 году шеф отдела разработок фирмы Моторола не мог допустить, что сотовая связь способна вытеснить проводной телефон. Или возьмём поисковики Интернета. С позиций сегодняшнего дня их появление кажется закономерным и неотвратимым. Но Ларри Пейдж с Сергеем Брином не собирались делать поисковик. Они хотели аннотировать Сеть, собирать ссылки, которые веб-страницы помещают друг на друга. И только в процессе работы над проектом, названным первоначально BackRub, выяснилось, что их продукт не только неплохо каталогизирует информацию, но и с отрывом опережает все лучшие на тот момент средства для интернет-поиска. Так появился Google, представляющий собой по большому счёту нечто вроде коллективного разума: ведь мы ссылаемся чаще всего на тех, чье мнение считаем важными для себя и других.

В заключение, приведем еще несколько правил работы инновации, сформулированных Ридли.

Новые технологии приносят эффект постепенно. Так был и с Интернетом, и с GPS. Так будет и с автономным автомобилем. Все эти новшества пробивают себе дорогу через скептицизм и недоверие тех, кого устраивает статус-кво.

Инновация предпочитает фрагментированую власть. Империи плохо справляются с этой задачей, а вот мелкие торговые демократии - хорошо. Примером служит книгопечатание, которое быстро и хорошо прижилось в Европе и плохо - в Оттоманской империи. Правда, сторонники имперской модели могут привести свои примеры из истории, когда инновации успешно двигались именно в империях. Так что, правильнее, наверно будет сказать, что грамотная и гибкая политика государства – очень мощный фактор инновационного развития.

Но исходя именно из этого тезиса, Ридли делает довольно пессимистичные прогнозы касательно будущего инновационного развития. Развитые страны Европы, Америки и Япония (долгое время являвшиеся «родиной» большинства инноваций) находятся под властью гигантов коммерции и государственного регулирования. Гиганты коммерции не знают, что делать с деньгами и тупо пытаются ссудить их кому-нибудь, мутируя из предпринимателей в рантье. А механизмы государственного регулирования штампуют всё новые законы, консервирующие господство концернов и паранойю активистов протестных движений. Китай, Индия или Бразилия, считает автор, вряд ли смогут стать полноценной заменой Западу в качестве «мотора инновационного развития». А значит, замедление темпов технического прогресса неизбежно. Прав ли он мы увидим сами, поскольку первые признаки такого замедления либо их отсутствие должны быть заметны уже в ближайшее время.

Сергей Исаев

Разработка биотехнологической компании «Сайнтификкоин» получила грант Фонда содействия инновациям в рамкам конкурса “Коммерциализация 2021”. Проект “Расширение производства газоанализаторов HEALTHMONITOR® и оборудования, созданного с их использованием” удостоился одних из самых высоких оценок от Экспертного совета Фонда и получил грант в полном объеме. Какие перспективы открываются перед разработчиками, и как собираются они использовать полученные средства.

Ежегодно Фонд содействия инновациям реализует несколько программ, направленных на поддержку инновационных компаний в нашей стране. Одной из самых главных программ является “Коммерциализация”. В ней могут принять участие организации, полностью завершившие этап НИОКР и желающие запустить собственное производство. Победителей программы выбирает Экспертный совет, в который входят академики, члены-корреспонденты РАН, ведущие ученые РФ, крупнейшие представители бизнес-сообщества.

В этом году из 234 заявки было отобрано 75 компаний, которые получили от 8  до 20 млн на реализацию своего проекта. В числе этих счастливчиков попала биотехнологическая компания из Академгородка г. Новосибирска - ООО “Сайнтификкоин” с проектом  по расширению производства газоанализаторов HEALTHMONITOR. Разработчики газоанализатора получили 20 млн рублей с помощью которых будет налажено серийное производство устройств.

В своем проекте новосибирцы предлагают использовать разработанный принцип диагностики по выдоху в спортивной сфере. Профессиональные спортсмены и простые любители фитнеса с помощью “умной” разработки из Новосибирска смогут легко оценить эффективность тренировочного процесса. Устройство, интегрируясь с мобильным приложением, может отслеживать несколько ключевых показателей организма человека - метаболический профиль, анаэробный порог, аэробный порог, липолиз, гликолиз. Простыми словами с помощью тестирования можно понять, через какое время после начала тренировки у человека начал «гореть жир». А когда, несмотря на увеличение интенсивности нагрузки, процесс остановился или пошел на спад.

Руководитель проекта HEALTHMONITOR Максим Дведенидов: «Высокотехнологичный газоанализатор  HEALTHMONITOR имеет широкий спектр применения. На протяжении нескольких лет мы осуществляли неинвазивную диагностику вирусных инфекций и хронических заболеваний. В серийное же производство будет запущена спортивная версия устройства. Кроме того, когда ты занимаешься наукой и пытаешься внедрить что-то новое, всегда сталкиваешься в некоторой степени с недоверием. Именно получение такого гранта выводит компанию на совершенно иной уровень, ведь наш проект получил признание среди крупнейших российских ученых и независимых экспертов, отобранных Фондом”.

На протяжении нескольких лет компания “Сайнтификкоин” активно занимается экспортом российских инновационных продуктов за рубеж. Получение высокой оценки государственного фонда страны, имеющей одну из самых мощных научных баз в мире, позволит разработчикам продолжить политику продвижения своего продукта на международном рынке. Уже получены необходимые сертификаты для реализации спортивной версии HEALTHMONITOR на территории ЕС и ОАЭ, создано юридическое лицо в специальной налоговой зоне Дубай Силикон Оазис. Также компания имеет офис в провинции Виченца (Италия).

Руководитель проекта HEALTHMONITOR Максим Дведенидов: “Высокотехнологичный газоанализатор HEALTHMONITOR  - этот российский инновационный продукт, способный громко заявить о себе на международном уровне. Мы много работаем в этом направлении, участвуя в крупных международных выставках, запуская офисы и получая соответствующую сертификацию”.

В ноябре 2021 года компания как представитель России будет участвовать на международной медицинской выставке MEDICA 2021, проходящей в Дюссельдорфе. В январе 2022 года “Сайнтификкоин” в рамках коллективного стенда будет представлять нашу страну на выставке специалистов в области здравоохранения и медицины  Arab Health в Дубае.

Пресс-служба компании “Сайнтификкоин”

2 – 3 ноября 2021 года в новосибирском Академгородке прошла IX Сибирская межрегиональная конференция «Современные подходы к организации юннатской деятельности», организатором которой традиционно выступает Институт цитологии и генетики СО РАН (при поддержке Курчатовского геномного центра ИЦиГ СО РАН).

На протяжении двух дней полторы сотни участников слушали выступления ученых и доклады юннатов из разных регионов Сибири. Представители юннатских организаций обменивались опытом и предложениями. Конференция проходила в гибридном формате (очный и дистанционный), что позволило соблюсти все требования и ограничения, вызванные эпидемиологической ситуацией и одновременно – сохранить широкую географию участников и насыщенную программу их работы.

Всего в работе конференции приняло участие 157 человек, прозвучало 5 лекций ученых и 52 доклада юннатов, включая 35 прочитанных онлайн.

«Мы можем сказать, что выполнили все намеченные мероприятия в полном объеме, а значит – конференция удалась», - подытожила заведующая лабораторией экологического воспитания ИЦиГ СО РАН Анна Стекленева.

Новацией этого года стало то, что взрослая часть программы была представлена докладами самих сотрудников ИЦиГ, которые познакомили юннатов с научной работой, проводимой в Институте цитологии и генетики. Все докладчики отмечали неподдельный интерес со стороны слушателей и обилие вопросов по теме. Впрочем, не с меньшим энтузиазмом юные участники конференции подошли к подготовке и собственных докладов.

«В этом, наверное, одна из главных отличительных черт юннатской конференции. Для взрослых ученых конференции – это обычная часть рабочего процесса и отношение к ним соответствующее. А для ребят эта конференция и одновременно праздничное событие, и очень ответственное мероприятие. Это чувствовалось и в том, как они к ней готовились и как выступали. К слову, изначально в программе было заявлено 58 докладов юннатов, 52 были прочтены и лишь 6 дистанционных участников не подключились по разным причинам. Такой показатель и для взрослых научных конференций является очень хорошим, что еще раз говорит о высокой ответственности юннатов и их руководителей к данной конференции», - отметила руководитель сектора организационного сопровождения проектов ИЦиГ СО РАН Светлана Зубова.

Среди наиболее интересных и качественно подготовленных докладов организаторы отметили работы воспитанников Биотехнологического лицея из Кольцово (которые традиционно демонстрируют высокий уровень подготовки к конференции), исследования птиц, проведенные юннатами из Кемерово и научно-экспериментальную работу членов кружка «Основы умного растениеводства» Омской областной станции юннатов. Как обычно, эти и другие успешные работы юннатов будут опубликованы в краеведческом альманахе «Моя Сибирь», который издается силами Института цитологии и генетики СО РАН.

Видеозаписи образовательных лекций ученых и самих юннатских докладов будут размещены на официальном сайте конференции, на котором так же размещается и сборник тезисов – яркое издание работ юннатов и педагогов, в котором в этом году опубликовано 64 тезиса: https://conf.icgbio.ru/9src2021/ 

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Недавнее выступление Главы Российского государства Владимира Путина на пленарном заседании Международного форума «Российская энергетическая неделя» вызвало далеко неоднозначные комментарии со стороны экспертов и политиков. Нельзя сказать, что выступление было сенсационным. Тем не менее, оно во многом стало показательным. Фактически, был достаточно ясно очерчен российский план так называемого «энергетического перехода», связанного с построением низкоуглеродной экономики (о чем сегодня не говорит только ленивый). Президент РФ весьма недвусмысленно обозначил приоритеты и расставил акценты. Поэтому теперь мы можем смело сказать, что руководство России концептуально определилось с тем, каким путем наша страна намерена осуществлять реализацию климатических целей, перестраивая свою энергетическую систему на новый лад.

Ранее мы обращали внимание на то, что Россия долгое время находилась в подвешенном состоянии относительно реализации «зеленой» стратегии. Создавалось впечатление, что мы намеренно игнорирует международные обязательства по сокращению выбросов парниковых газов и критически оцениваем климатическую повестку как таковую. Однако после того как весной этого года был принят рамочный закон об ограничении выбросов парниковых газов и был официально поставлен вопрос об энергопереходе, возникло впечатление, что Россия приняла европейские правила игры, отказавшись от формулировки какого-либо альтернативного пути развития. Казалось, что представители «консервативного» крыла лишились всякой надежды играть по собственным правилам. И вот теперь выступление Владимир Путина четко показало, что руководство нашей страны не расположено к тому, чтобы в точности повторять европейский сценарий трансформации как отечественной, так и мировой энергетики.

Выступая на пленарном заседании, Владимир Путин признал, что климатические изменения являются одной из главных угроз человечеству и именно они становятся решающим фактором, определяющим направление развития мировой энергетики.

«Россия, - отметил Президент, - в полной мере осознает остроту вызовов в этой сфере». По его словам, мы видим и ощущаем все угрозы и риски для всего мира. Причем, конкретно в нашей стране среднегодовая температура повышается в 2,5 раза быстрее, чем глобальная. В Арктике скорость потепления еще выше. Поэтому, подчеркнул Владимир Путин, Россия поддерживает международные инициативы по сохранению климата и выполняет взятые на себя обязательства. «За ближайшие десятилетия мы рассчитываем обеспечить накопленный объем чистой эмиссии парниковых газов даже ниже, чем в Евросоюзе», - сказал он.

Для России достижение указанной цели является «руководством к действию». Как сказал Президент, у нас уже реализуется ряд таких проектов. Например, российские газовые и нефтяные компании уменьшают сжигание попутного газа, запускаются проекты по улавливанию СО2. В этом плане Россия переходит на более высокие ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СТАНДАРТЫ. Отсюда напрашивается необходимость модернизации энергетики и жилищно-коммунального хозяйства.

Только вот вопрос: по какому сценарию будет проходить указанная модернизация? Наглядный пример показывает нам Европа. Но стоит ли России ему следовать? Судя по высказываниям Президента РФ, нынешнее руководство учится на чужих ошибках, нежели готовится к полному повторению европейского пути декарбонизации. Во-первых, Россия (возможно, под влиянием китайского примера) планирует выйти на «нулевой цикл» по выбросам на десять лет позже, чем европейцы (то есть не к 2050-му, а к 2060-му году). Во-вторых, российское руководство не воспринимает возобновляемые источники энергии (в первую очередь – ветер и солнце) в качестве полноценной альтернативы газовой или угольной генерации. Иными словами, сама идея заменять ТЭС солнечными панелями и ветряками воспринимается как нелепость, причем – опасная для реального сектора экономики.

Владимир Путин откровенно говорит о том, что повальное увлечение европейцев возобновляемыми источниками энергии является ошибочным путем развития. «Всё последнее десятилетие шаг за шагом в европейскую энергетику закладывались системные изъяны», - заметил Президент. Именно эти изъяны, считает он, и привели к нынешнему масштабному энергетическому кризису, где свою роль сыграло резкое увеличение доли ВИЭ. Главной отличительной чертой данного сектора является непостоянство выработки электроэнергии, в силу чего необходимо создавать большие резервные мощности. И если случаются серьезные провалы из-за неблагоприятной погоды, то этого резерва может попросту не хватить.

Именно это как раз и произошло в нынешнем году, когда из-за сокращения выработки на ветряных электростанциях (по причине длительного штиля) в Европе возник дефицит электроэнергии, который подтолкнул рост газовых котировок на спотовом рынке. Владимир Путин напомнил, что пока на ведущих позициях была атомная и газовая генерация, подобных кризисов не было, им неоткуда было взяться.

В России, указал Президент, подобную ситуацию пока что трудно представить. Долгосрочный подход к развитию топливно-энергетического комплекса, по его словам, позволяет нам обеспечивать цену на электроэнергию для населения и предприятий по САМЫМ НИЗКИМ ЦЕНАМ в Европе. В этой связи им были озвучены некоторые цифры.

Так, в России средняя цена на электроэнергию (в пересчете на евро) составляет около 20 евро за МВт-час. В Литве цена составляет уже 256 евро, в Германии и Франции – 300 евро, в Великобритании – 320 евро. В России, подчеркнул Владимир Путин, рост тарифов ограничен и четко регулируется – в отличие от европейских стран, где тарифы на ЖКХ в последнее время поднимаются чуть ли не каждый месяц. 

Как следует из выступления Владимира Путина, руководство нашей страны совсем не спешит «списывать» газовую и атомную генерацию. По мнению Главы государства, роль природного газа в мировой энергетике в ближайшее время может даже вырасти. И в этом плане рост поставок «голубого топлива» из России будет прямо содействовать декарбонизации. С одной стороны, отмечает Президент, углеродоемкость поставок российского газа более чем в три раза ниже, чем у американского СПГ (который прочили на роль главного конкурента российскому газу). С другой стороны, на сегодняшний день в Европе очень высока доля угольной генерации. Поэтому переход с угля на газ также станет вкладом в снижение эмиссии СО2.

Наконец, Владимир Путин специально подчеркивает принципиальное значение атомной энергетики в вопросах энергоперехода. Он призвал следовать в таких делах принципам технологической нейтральности, то есть объективно учитывать углеродный след от разных видов генерации. Так, он отметил, что углеродный след от атомной энергетики ниже, чем от солнечной энергетики. При этом Россия обладает уникальным практическим опытом разработки и длительной эксплуатации атомных технологий, включая реакторы на быстрых нейтронах, которые в перспективе позволят перейти на замкнутый топливный цикл, а также шире использовать малые атомные электростанции и малые реакторы. Он также напомнил, что на Чукотке уже работает плавучая атомная электростанция малой мощности. «Опираясь на достижения в этой сфере, мы продолжим экспорт атомных технологий, и тем самым будем вносить свой вклад в декарбонизацию мировой энергетики», - подытожил Владимир Путин.

В целом выступление российского Главы государства производит очень благоприятное впечатление. Прежде всего – своей предметностью и рациональностью. Обращает на себя внимание то, что здесь не было никаких общих расплывчатых фраз и никакой идеологии. Последний момент особенно важен. Как ни странно, но в Европе климатическая повестка всё больше и больше подчиняется идеологическим соображениям. На этот счет весьма обнадеживающе звучат слова российского Президента о том, что решения о перестройке энергетической системы должны вырабатывать технические специалисты, а не политики. По большому счету, Россия вполне может посодействовать тому, чтобы мировая климатическая повестка наполнилась рациональным содержанием.

Андрей Колосов

К фестивалю NAUKA 0+ на линии новосибирского метрополитена вышли вагоны с тематическим оформлением, посвященным Году науки и технологий. В четырех вагонах разместилась выставка о разработках и открытиях, сделанных специалистами Новосибирского научного центра. Пассажиры метро смогут познакомиться с достижениями современной науки и с историей выдающихся ученых СО РАН.

Часть экспозиции посвящена Институту нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН. На стенах вагона представлена информация о жизненном пути и свершениях академика Андрея Алексеевича Трофимука, а также его яркие цитаты. Кроме того, в рамках выставки рассказывается о современных работах ИНГГ СО РАН: о применении аппаратуры «Скала»; об изучении вулканов на Камчатке и на Курилах; об исследованиях карстовых пещер на Алтае; о деятельности ЦКП «Научно-исследовательская станция «Остров Самойловский» и ЦКП «Коллекция ГЕОХРОН».

«Научные» вагоны будут курсировать на линиях новосибирского метрополитена до декабря 2021 года.

Справка

Фестиваль NAUKA 0+ в Новосибирской области пройдёт с 11 по 21 ноября 2021 года. В числе его организаторов – Правительство Новосибирской области, министерство науки и инновационной политики региона, Минобрнауки России, Сибирское отделение РАН, ГАУ НСО «Новосибирский областной инновационный фонд». Принять участие и узнать программу фестиваля можно на сайте nsk.festivalnauki.ru.

Текст под редакцией Павла Красина

Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали и успешно испытали новый промышленный ускоритель электронов с максимальной энергией 3 МэВ и мощностью выведенного пучка 100 кВт. Увеличение энергии ускоренных электронов позволит расширить область применения ускорителей — в частности, использовать для обработки силовых кабелей большого сечения, в том числе кабелей железнодорожного транспорта, а также повысить конкурентоспособность российской продукции на мировом рынке.

Промышленные ускорители серии ЭЛВ с диапазоном энергий от 0,3 до 2,5 МэВ, максимальным током пучка до 130 мА и максимальной мощностью до 100 кВт хорошо известны и широко применяются в различных областях промышленности: для производства термоусаживаемых изделий, вспененного полиэтилена, облучения полимерной изоляции проводов и кабелей, а также для радиационной вулканизации заготовок автомобильных шин.

«Одно из наиболее востребованных применений ускорителей ЭЛВ — облучение силовых кабелей большого сечения. Рост сечения кабелей и питающего напряжения влечет за собой увеличение толщины изоляции, что требует увеличения энергии ускорителей. Чем больше энергия ускоренных электронов, тем на бОльшую глубину в материал они способны проникать. Поэтому было решено расширить верхний диапазон энергии до 3 МэВ», — прокомментировал заведующий лабораторией промышленных ускорителей ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Сергей Фадеев.

По словам ученого, серьезный шаг в направлении увеличения энергии от 2,5 до 3 МэВ, показал, что институт может конкурировать с другими компаниями, выпускающими ускорители в указанном диапазоне энергий. «Останавливаться на достигнутом не собираемся, наша следующая задача — увеличить мощность электронного пучка до 150 кВт. Эта задача решаема в течение ближайших нескольких лет. То, что ЭЛВ-15 имеет стандартную для ускорителей ЭЛВ мощность 100 кВт, позволило нам не сильно изменять другое оборудование ускорителя. Мы пытаемся максимально унифицировать составные части ускорителя: делаем упор на надежность, экономичность, простоту обслуживания оборудования. Словом, ориентируемся на те параметры, которые больше всего интересуют наших заказчиков», — сказал Сергей Фадеев.

За 40 лет в ИЯФ СО РАН изготовлено и поставлено заказчикам более 180 промышленных ускорителей ЭЛВ. Они успешно работают в России, Белоруссии, Китае, Индии, Германии, Чехии, Корее, Казахстане, Турции и других странах. Основными покупателями ускорителей ЭЛВ сегодня являются китайские компании. Некоторые китайские компании предпочитают ускорители ЭЛВ ускорителям других производителей. Так, на сегодняшний день в компании Shenzhen Woer работают 17 ускорителей ЭЛВ, в другой компании Guangzhou Kaiheng — 12 ускорителей. Обе кампании планируют в ближайшие годы расширить свое производство и приобрести еще несколько наших ускорителей.

«Прошлым летом к нам обратились китайские заказчики с просьбой рассмотреть возможность изготовления ускорителя с энергией до 3 МэВ. Мы посчитали эту задачу выполнимой, и всего за год нам удалось ее полностью реализовать: мы успешно изготовили и испытали ускоритель ЭЛВ-15, в данный момент он отправлен в Китай заказчику. С китайской компанией Shanxi Yiruidi Electrical Technology Co. LTD ИЯФ связывает многолетнее сотрудничество. В настоящее время мы перешли на совместное производство ускорителей для предприятий Китая. Огромный плюс работы с этой компанией заключается в том, что ее специалисты за годы нашего сотрудничества научились собирать и запускать ускорители сами. Мы изготавливаем и отгружаем оборудование, но нам не нужно ехать в Китай для их монтажа. Таким образом, мы сохранили производство и рабочие места, что особенно актуально в условиях пандемии», — отметил Сергей Фадеев.

Ученый добавил, что интерес к промышленным ускорителям в последнее время растет и со стороны российских предприятий и организаций. «Одни компании приобретают их впервые, другие после десятилетий успешной работы ранее купленных ускорителей ЭЛВ производят замену на новое, современное и более производительное оборудование. Всё вышесказанное позволяет нам с оптимизмом смотреть в будущее», — сказал Сергей Фадеев.

Фото - Наталья Купина

Алла Сковородина, руководитель пресс-службы ИЯФ СО РАН

Продолжение.

Часть 1 Часть первая: метанол и водород по-новому

Часть вторая: когда фотовольтаика на своем месте

Как мы уже сказали, первоначально ученые Института теплофизики СО РАН пытались применить плазменную технологию к производству тонкопленочных фотоэлементов. Сегодня данная тема слегка отодвинулась на задний план в связи с огромными инвестициями в гигантские солнечные электростанции, где используются солнечные модули с максимально высоким (на сегодняшний день) КПД. В результате к гибким полупрозрачным солнечным панелям, имеющим невысокий КПД, интерес был утрачен, хотя еще семь лет назад ничего подобного как будто не предвещалось. В то время рассматривалось огромное количество вариантов использования тонкопленочных фотоэлементов, способных очень серьезно преобразить нашу повседневную жизнь (о чем мы еще скажем подробнее). Эти перспективы и в самом деле воодушевляли, давая богатую пищу для воображения нашего светлого будущего.

После подписания Парижского соглашения по климату концепция использования солнечных элементов существенно поменялась. Фотовольтаика стала резко дрейфовать в сторону гигантизма и централизма, поскольку в рамках стратегии радикальной декарбонизации солнечную энергию стали рассматривать в качестве одной из альтернатив (наряду с ветром) ископаемому топливу. В разных странах стали срочно приниматься государственные программы поддержки проектов в области ВИЭ, которые из года в год становились все масштабнее и масштабнее. Соответственно, резко возросло производство солнечных панелей, рассчитанных на сугубо отраслевое производство электрической энергии.

На этом фоне массовый выпуск тонкопленочных фотоэлементов, рассчитанных, прежде всего, на широкое применение в быту, кажется уже не столь актуальной задачей, нежели строительство гигантских СЭС площадью в несколько футбольных полей. Но есть ли в том резон, по тому ли пути шагнула солнечная энергетика?

По мнению главного научного сотрудника ИТ СО РАН Равеля Шарафутдинова, повальное увлечение гигантскими солнечными электростанциями есть самое нелепое применение фотовольтаики, какое только можно представить. По мнению ученого, преимущества солнечной энергетики наиболее полно раскрывают себя лишь в той ситуации, когда мы пытаемся обеспечить свою независимость от внешних сетей. Прежде всего, в системе автономного снабжения электроэнергией. Заменять же тепловые электростанции на солнечные, а электричество «гнать» по тем же внешним сетям, - это и есть нелепость. От подобных замены источников энергии наша повседневная жизнь, наш быт не меняются в принципе.

Как мы уже сказали, при грамотном развитии фотовольтаики (в указанном здесь ключе) она предполагает невероятное многообразие своего применения. К сожалению, в рамках проводимой ныне климатической политики все это «потенциальное» разнообразие ограничили масштабной заменой тепловых электростанций на солнечные. И именно этот вариант сегодня тиражируется во многих странах как некое «магистральное» направление в плане использования солнечной энергии. В итоге все остальные варианты (а их, еще раз повторим, может быть великое множество), отходят на задний план. Именно по этой причине производство тонкопленочных фотоэлементов на гибких подложках не получило широкого распространения, поскольку тонкопленочные элементы имеют относительно невысокий КПД.  Соответственно, разработки в этой области, связанные с технологиями производства подобных фотоэлектрических систем, не привлекли к себе должного внимания со стороны крупных инвесторов.

С точки зрения Равеля Шарафутдинова, при нормальном отношении к фотовольтаике погоня за высоким КПД сама по себе теряет смысл. Развитие тонкопленочных фотоэлементов, на его взгляд, должно ставить во главу угла другие, куда более важные задачи. В первую очередь речь идет о дешевизне, а также о простоте и удобстве при использовании. Иначе говоря, тонкопленочные фотоэлементы на гибких подложках должны быть доступны по цене для среднестатистического потребителя и при этом не требовать особой квалификации для своего монтажа и обслуживания. Скажем, вы покупаете рулон таких фотоэлементов (не особо обременяя при этом семейный бюджет), а потом размещаете их в нужном месте. Например, вы покрываете ими хорошо освещенный фасад своего дома, одновременно решая задачу наружной отделки стен. В итоге вы получаете полтора-два дополнительных киловатта электроэнергии. Для отдаленных районов, где есть проблемы с централизованным электроснабжением, такой вариант электрификации – просто находка. А если брать многочисленные в нашей стране дачные и садовые домики, то там использовать фотовольтаику в указанном виде «просто сам Бог велел», - констатирует Равель Шарафутдинов.

В дачных поселках и садовых обществах, где электроэнергия используется сезонно и в ограниченных объемах, автономное электроснабжение с помощью фотоэлементов может оказаться даже выгоднее, чем подключение к внешним электросетям. Как справедливо заметил ученый, в настоящее время стоимость подключения находится в диапазоне 35 – 70 тысяч рублей за один киловатт. При таких расценках «автономная» электроэнергия от фотоэлектрических систем совсем не будет казаться роскошью. Главное, создать в стране современную производственную базу по выпуску таких систем. А для этого как раз и потребуются новые технологии, в том числе и наработки в области технологического использования холодной плазмы.

В этой связи, по мнению Равеля Шарафутдинова, совершенно бесполезно делать ставку на готовенькое, то есть полагаться на закупку технологий за рубежом. У России уже есть печальный опыт на этот счет, который как раз касается развития солнечной энергетики. Как мы знаем, у нас уже закупили не одну технологическую линию по производству солнечных панелей, однако ничего нового и инновационного мы при этом не приобрели совершенно. Несмотря на победные реляции со стороны известных персонажей, якобы отвечающих за инновационное развитие и за «зеленую» энергетику, запуск в стране зарубежных линий по производству фотоэлектрических систем отнюдь не сделал солнечную энергетику доступной. Стоимость одного ватта установленной мощности солнечных батарей у нас примерно в пять раз превышает аналогичный показатель для западных стран (США и страны ЕС). Спрашивается, какую выгоду получила страна, растратив миллиарды бюджетных денег на морально устаревающие технологии?

Тем временем наши разработчики не теряют надежды на то, что созданный ими способ производства тонкопленочных фотоэлементов с помощью холодной плазмы также не останется без внимания со стороны представителей «Росатома». Рано или поздно в мир вернется разумное отношение к фотовольтаике, и тогда стоит ожидать стремительного развития рынка «бытовых» фотоэлектрических систем, где основное место вполне может достаться тонкопленочным фотоэлементам на гибкой подложке. Это значит, что о технологическом рывке в указанном направлении нужно побеспокоиться уже сейчас. «Росатом», безусловно, обладает финансовыми возможностями для того, чтобы поддержать важные НИОКРы в этой сфере, тем более что данная госкорпорация в последние годы проявляет серьезный интерес к «зеленой» энергетике. Совсем не исключено, что к этому делу будет подключено легендарное научно-производственное предприятие «Квант» (входящее в состав «Роскосмоса»). И в такой широкой кооперации ведущих государственных корпораций Россия может неожиданным образом предложить миру более адекватный путь развития фотовольтаики, используя при этом наработки сибирских ученых в сфере технологического применения холодной плазмы.

Николай Нестеров

Сотрудники Института археологии и этнографии представили результаты раскопок памятников Усть-Тартас-2 и Тартас-1 (Венгерово). В этом полевом сезоне там была найдена статуэтка в виде головы лося, уникальные бронзовые украшения, а также ямы для квашения рыбы.

Выполненная из кости статуэтка в виде головы лося длиной около семи сантиметров была обнаружена при раскопках памятника Усть-Тартас-2. Она датируется эпохой ранней бронзы, IV тысячелетием до нашей эры.

«Произведения пластического искусства в культурах эпохи неолита, бронзы встречаются, но достаточно редко. Поэтому каждая такая находка для археолога — событие. Скорее всего, это культовый предмет. На нем есть какие-то насечки, которые нам еще предстоит изучить. Однозначно можно сказать, что в период ранней бронзы такие предметы встречаются и в Западной, и в Восточной Сибири и они связаны с какими-то определенными ритуалами»,  — рассказал заведующий отделом археологии палеометалла Института археологии и этнографии СО РАН академик Вячеслав Иванович Молодин.

В поселении Тартас-1 были найдены ямы для квашения рыбы. «Подобных ям здесь было обнаружено несколько. Они имеют некоторое количество радиоуглеродных дат, которые позволяют отнести этот памятник к раннему неолиту, IX—VII тысячелетию до нашей эры», — отметил Вячеслав Молодин.

В одной из ям увидели орудие, сделанное из лопатки лошади — скорее всего, оно попало туда, когда эту яму создавали. Кроме того, сохранились пласты рыбы, которые демонстрируют способ сохранения ее запасов.

При раскопках памятника Тартас-1 исследователи изучали также могильники эпохи бронзы, погребальные практики андроновской археологической культуры. Для них были характерны обряды захоронения тел на боку в скорченном положении, трупосожжения. В одном из могильников обнаружены ранее неизвестные бронзовые украшения: височные кольца, браслеты из бронзовых бусин, которые нашивали на одежду. «Один из браслетов совершенно оригинальный — он сделан в виде спирали. По-видимому, это кольцо нашивалось на обувь андроновских женщин», — сказал Вячеслав Молодин.