В этом году лауреатом Международной премии «Глобальная энергия» стал научный руководитель Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН академик Зинфер Ришатович Исмагилов. «Наука в Сибири» узнала у ученого о том, какие фундаментальные исследования позволили получить столь высокую награду, а также о будущем российской и мировой энергетики.

— Что значит для Вас присуждение премии «Глобальная энергия»?

— Естественно, я оцениваю это событие как величайшее достижение для любого ученого. Известно, что в число номинаций Нобелевской премии не входит энергетика, поэтому некоторые коллеги иронично называют премию «Глобальная энергия» энергетическим Нобелем. То есть можно говорить о мировом признании наших научных достижений, конкретно мы победили в номинации «За фундаментальный вклад в химию углеродных материалов, гетерогенный катализ и борьбу с изменением климата». Очень большая честь не только для меня, но и для всей нашей исследовательской команды, которая работает как в новосибирском ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН», где были наработаны многие результаты исследований, так и в последнее десятилетие в Институте углехимии и химического материаловедения ФИЦ угля и углехимии СО РАН в Кемерово.

Отдельно хотелось бы остановиться на следующем моменте: в этом году было подано 106 заявок от номинантов. «Глобальная энергия» — действительно международная ассоциация, желающие участвовать представлены различными странами, в том числе и ведущими: США, европейские государства, Китай, Япония, Саудовская Аравия и другие, всего — 36. Еще на первом этапе для нас было большим успехом попасть в шорт-лист претендентов. Оказалось, мое имя, как победителя, было обнародовано третьего сентября на пленарной сессии Восточного экономического форума с участием президентов России, Казахстана и Монголии, председателя КНР и премьер-министров Индии и Таиланда. На один из вопросов об энергетике от нашего президента, Владимира Владимировича Путина, модератор пленарного заседания, президент Ассоциации «Глобальная энергия» Сергей Борисович Брилёв, рассказал, что есть в стране ученые, занимающиеся получением водорода из угля и переработкой углекислого газа каталитическими методами, и назвал мою фамилию.

— Расскажите, пожалуйста, о тех достижениях и результатах, за которые Вы были удостоены этой высокой награды?

— Как известно, она дается не за конкретное узкое достижение, а за многолетнюю работу и комплексные результаты в различных областях энергетики. Поэтому основные результаты, за которые я был удостоен премии, берут свое начало еще во времена моего студенчества. Но обо всем по порядку. Первое направление — это исследование и результаты в области использования катализаторов для сжигания топлив. Конкретно — беспламенное явление горения топлива, то есть на поверхности катализаторов идет окисление углеводородов, при этом выделяется тепло и, поскольку нет пламени, не образуются вредные токсичные газы, CО, сажа и, самое главное, отсутствуют оксиды азота. По сути, это беспламенное низкотемпературное сжигание топлива. Данная технология изначально предложена моим учителем, академиком Георгием Константиновичем Боресковым, чье имя сегодня носит Институт катализа. Еще студентом я пришел к нему в лабораторию, и мы начали заниматься этой тематикой. Сначала были получены результаты по окислению водорода — мы изучили механизм окисления водорода изотопными методами и предложили более активные для этого процесса катализаторы. Тогда на наши исследования с водородом многие смотрели, как на экзотику, а теперь эта тематика низкотемпературного, вплоть до комнатных, каталитического окисления водорода становится актуальной в связи с развитием водородной энергетики, топливных элементов и так далее. В дальнейшем под руководством Г. К. Борескова группой талантливых ученых данная идея была развита до технологии. Мы сжигаем топливо в слое катализатора и в этом же слое проводим другой химический процесс — это так называемый кипящий, или псевдосжиженный слой катализатора. По итогу были созданы так называемые каталитические генераторы тепла (КГТ), по существу котлы — аппараты с кипящем слоем. Как вы понимаете, для осуществления этого процесса нужны очень прочные катализаторы, и мы выполнили большую серию фундаментальных материаловедческих исследований для создания технологии производства высокопрочных сферических алюмооксидных носителей диаметром от 0,5 до 3 мм и активных и малоистираемых катализаторов на этих носителях. Совместно с красноярскими коллегами были выполнены масштабные исследования по сжиганию и газификации Канско-Ачинских углей в КГТ. В дальнейшем наша технология нашла применение в разных областях, в том числе, например, для сжигания в кипящем слое катализатора сточных вод иловых осадков. Так, в прошлом году в Омске ГК «Росводоконал» запустил в эксплуатацию установку по сжиганию иловых осадков, созданную по технологии ИК СО РАН.

Далее тематику сжигания топлива мы развивали и в немного другой сфере — для камеры сгорания газовых турбин. Разработали сотовые блочные катализаторы и каталитические покрытия и совместно с коллегами из Центрального института авиационного моторостроения им. П. И. Баранова успешно испытали опытные каталитические камеры мощностью 250 кВт. Достигнуты минимальные выбросы оксида углерода и оксидов азота на уровне 5—6 ppm, против 500 ppm и более при традиционном пламенном сжигании.

Еще одной успешной разработкой является двухстадийное сжигание топлив. Например, на одном из хозяйств под Новосибирском у нас уже больше десяти лет работают смесительные теплогенераторы с сотовыми блочными катализаторами по отоплению теплиц. То есть вместо того, чтобы строить котельную, прокладывать линии для отопления и циркулирования горячей воды, устанавливать радиаторы, делается следующее: в теплице площадью 800 кв. м ставятся две маленькие установки диаметром всего 30 см. Они сжигают природный газ и отапливают теплицы в холодный сезон. Подобная технология показала себя удивительно экономичной и экологически чистой.

Второе направление — технологии для очистки топлив, что позволяет освободиться от множества экологических проблем. В первую очередь мы занимались очисткой от соединений серы и в результате разработали технологию очистки попутных нефтяных газов от сероводорода. Мы начали с исследования механизмов процесса окисления сероводорода, в результате полного окисления обычно получается сернистый газ (серная кислота). А необходимо было научиться останавливать данный процесс на стадии получения элементарной серы, чтобы сера дальше не окислялась. Мы смогли найти катализаторы, которые способствуют селективному превращению сероводорода в элементарную серу. На основе открытой технологии были созданы специальные установки. Так, за десять лет работы на одном из месторождений Республики Татарстан на ней переработали около семи тысяч тонн сероводорода, предотвратив выброс в атмосферу до пятнадцати тысяч тонн серной кислоты (это 250 железнодорожных цистерн). Сегодня по всей республике действует уже несколько установок, ведутся переговоры по широкому применению на территории Казахстана, одна установка на стадии пусконаладки. ПАО «Новатэк» приняла разработанную нами технологию как базовую. Примечательно, что в сотрудничестве с данной компанией мы выиграли международный тендер в конкуренции с самыми авторитетными западными компаниями, что еще раз подтверждает уникальную экологичность и высокую перспективность нашей технологии.

Разумеется, очистку дымовых газов в своей работе мы также не обошли стороной. После активных теоретических исследований нашим коллективом созданы специальные катализаторы для очистки от оксидов азота и оксидов серы. Технология испытана в ходе реализации совместной программы с американской Ливерморской национальной лабораторией, а также при очистке дымовых газов норильского комбината (ПАО «Норникель»).

Кроме того, наш коллектив в ИК СО РАН стал первой научной организацией, которая еще в СССР освоила технологию создания сотовых блочных катализаторов. Нами созданы блочные носители и катализаторы из различных материалов: керамики, оксида алюминия, цеолитов, и прямой экструзией катализаторной композиции. В конечном счете наша разработка нашла применение при производстве автомобильных катализаторов.

Третье направление, разумеется, — водородная энергетика. У нас было несколько проектов с Нидерландской организацией по научным исследованиям (NWO) и Японской правительственной организацией по развитию новой энергетики и промышленных технологий (NEDO), в рамках которых мы разрабатывали различные варианты получения водорода, в том числе и того, что мы называем зеленый+ водород. Зеленый водород обычно получают из воды без побочных продуктов. Также существуют серый, желтый и голубой водороды, технология получения которых либо требует больших энергетических затрат, либо оставляет после себя вредные побочные продукты. Зеленый+ водород получается в результате ароматизации метана на цеолитных катализаторах, в результате чего образуются водород и бензол, являющийся полезным побочным продуктом. Из шести молекул метана мы получаем одну молекулу бензола и девять молекул водорода. Уникальная технология. Другой способ — разложение сероводорода, вредного газа, который при помощи проведения мембранных реакций мы можем разложить на чистый водород и инертную товарную серу. Еще одним важным достижением в области водородной энергетики является получение и модификация углеродных нановолокон и нанотрубок. Мы научились внедрять в них другие атомы, в частности азот. Данная разработка нашего коллектива будет крайне полезной для водородной и низковольтной энергетики в промышленности.

И, конечно же, мы внесли значительный вклад в переработку отходов атомной промышленности. Нами разработана технология безвредной переработки масел и органических отходов, содержащих радионуклиды. В данном случае мы опять же вместо пламенного сжигания проводим процесс в кипящем слое катализатора, органическая часть полностью окисляется, а небольшие количества радиоактивных материалов собираются в системе улавливания в виде дисперсных твердых продуктов, компактируются и направляются на переработку.

Последнее крупное направление нашей работы — технологии перехода от угольной генерации на водородную. В ФИЦ УУХ СО РАН создан банк всех углей Кузбасса, который позволяет нам провести систематические исследования по газификации различных марок углей. Когда наша страна займется промышленной газификацией угля, у нас есть все основания для того, чтобы быть лидерами в научных разработках по получению водорода из углей Кузбасса.

Мы сделали обзор части основных результатов, лежащих в основе конкурсной документации, которую подавали на премию «Глобальная энергия», в наших коллективах они были суммированы в тридцати пяти кандидатских и шести докторских диссертациях. 

Отдельного рассмотрения, конечно, требуют многие материалы нашей заявки в номинации, разработанные в наших международных проектах: девять проектов Международного научно-технического центра (МНТЦ); семь проектов Нидерландской организации по научным исследованиям NWO, Нидерланды; два проекта COPERNICUS; четыре проекта INTAS; три проекта Японской организации по развитию новой энергетики и промышленных технологий (NEDO); контракт № 6600028821 с Saudi Aramco — «Окислительное обессеривание жидких топлив»; проект седьмой Рамочной европейской программы — DEMCAMER; пять международных проектов РФФИ и РНФ; интеграционные проекты СО РАН с Академиями наук Азербайджана, Беларуси, Казахстана и Украины. 

— Скажите, а как, по Вашему мнению, будет развиваться энергетика в России и в мире в целом? Какие из существующих сегодня энергетических технологий Вы считаете наиболее интересными и перспективными?

— Ни для кого не секрет, что сегодня ведущие страны мира ведут кампанию по достижению нулевого углеродного следа (приближению углеродных выбросов к нулю). Европейская комиссия принимает законы, согласно которым с 2023 года будут введены пошлины и другие санкции на выбросы углекислого газа (СО2). Всё это, разумеется, хорошо. Однако в российских угольных компаниях сейчас нет четкого понимания того, что подобные меры очень скоро наступят и по отношению к России, произойдет ограничение поставок угля на европейский рынок. Разумеется, существует также и емкий восточный рынок, не менее ценный. Однако, учитывая огромную важность угольной энергетики для России в целом и Сибирского региона в частности, стоит понимать, что быстро от угля отказаться мы не сможем. В один день и даже в один год переоборудовать энергетический комплекс на другие виды топлива, заменить чем-то, освоить новые возобновляемые источники энергии просто не получится. Нужно ясно понимать — в ближайшие 10—15 лет мы будем продолжать работать с углем. Однако необходимость освоения и развития новых технологий очевидна, и мы должны активно ставить исследования по низкоуглеродной и водородной энергетике, по сокращению и утилизации парниковых газов, развивать ВИЭ и быть в мировых трендах.

Один из членов комитета Ассоциации «Глобальная энергия», нобелевский лауреат Родней Джон Аллам (Великобритания) предложил свою технологию сжиганию с одновременной концентрацией СО2, при которой углекислый газ не выбрасывается в атмосферу в виде разбавленных газов. Данный способ называется циклом Аллама и его можно попробовать использовать у нас, в Кузбассе, для отработки новой низкоуглеродной технологии сжигания угля.

Вообще, в этой тематике наш Федеральный центр угля и углехимии СО РАН играет ведущую роль в Российской Федерации. Мы работаем в Кузбассе, добывающем больше половины угля в стране, у нас в числе первых пяти был создан НОЦ «Кузбасс», и сейчас подготовлены все условия для реализации более двадцати проектов масштабной Комплексной научно-технической программы «Чистый уголь — зеленый Кузбасс», которые находятся под постоянным вниманием губернатора Сергея Евгеньевича Цивилева.

Крайне важно также оптимизировать процессы подготовки и сжигания топлива, чем сейчас активно занимаются сотрудники Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН под руководством академика Сергея Владимировича Алексеенко (кстати, также лауреата премии «Глобальная энергия» 2018 года). В институте ведется активная работа по отработке технологии оптимизации сжигания угля.

За дальнейшими тенденция в области энергетики необходимо наблюдать и принимать соответствующие решения в соответствии с протекающими процессами. Стоит только отметить, что, несмотря на стремление к нулевому углеродному следу, в этом году из-за холодной зимы страны Европы и США повысили потребление угля по сравнению с 2019—2020 годами. Не нужно также забывать, что рядом с нами есть такие страны, как Индия и Китай, потребляющие более чем в десять раз больше угля, нежели мы. КНР, например, — до трех миллиардов тонн угля (наша страна — порядка 420 миллионов тонн, экспорт — 170–180 миллионов тонн). 

— Как Вы считаете, перейдет ли человечество в ближайшие десятилетия на зеленые технологии в сфере энергетики?

— В наши дни оптимисты считают, что полный переход на зеленую энергетику возможен уже к 2030—2040-м годам. На мой взгляд, более реалистичный срок — 2050-е годы. Китай вообще поставил для себя планку к 2060 году. Документы, которые мы в прошлом году получили от нашего правительства, — стратегия развития угольной промышленности и энергетическая стратегия РФ, — пока что не устанавливают сроки перехода на зеленую энергетику. Сейчас во всех сферах руководства страны еще идет обсуждение данного вопроса. Однако, как уже многим известно, мы подписали Парижское соглашение по климату (регулирует меры по снижению содержания углекислого газа в атмосфере с 2020 года. — Прим. ред.). То есть необходима отработка этого вопроса с учетом международной ситуации, обстановки внутри страны, в экономике государства, поэтому достаточно сложно дать объективную оценку перспективы реализации данного плана. Лично мое мнение: в нашей стране ближайшие десять лет полный переход на зеленую энергетику вызывает сомнение, куда реальнее, что он начнется в конце 2030-х годов, активное же вхождение — в 2040—2050-х годах.

— В силах ли научного сообщества приблизить этот переход посредством популяризации зеленых технологий?

— Несомненно, заниматься популяризацией научных идей среди населения — крайне важно. Конечно же, каждый человек хочет жить в условиях чистого воздуха и хорошей экологии, что невозможно без новейших технологий чистой энергетики. Но сейчас очень многое зависит от руководителей наших энергетических и угледобывающих компаний, последние являются в основном частными. Многие из них пока не хотят признавать опасность регулярных выбросов CO2 в атмосферу, они видят только вред от угольной пыли. Но важно понимать, что сжигая одну тонну угля, занимающую условно один куб, мы получим примерно три куба твердого углекислого газа, который в газообразном виде неосязаем и не виден человеческому глазу. Но влияние выбросов углекислого газа, основного парникового газа, на климат уже заметно и будет только усиливаться. Поэтому, конечно же, активная популяризация перехода к зеленой энергетике крайне необходима. 

Вместе с конкурсной документацией на «Глобальную энергию» мы подали также наши материалы о подходах и методах катализа для утилизации СО2 в полезные продукты. Сам проект «Каталитические методы переработки углекислого газа из угольной генерации в полезные продукты» был признан одним из «Десяти прорывных идей в области энергетики на ближайшие десять лет» Ассоциацией «глобальная энергия». Презентация состоялась в рамках Глобальной энергетической сессии на Петербургском международном экономическом форуме — 2021 под названием «Будущее энергетики. Энергетический переход», в которой вице-премьер Российской Федерации Александр Валентинович Новак участвовал с докладом и цитированием данного проекта. В ближайшее время наша статья уже в более полном объеме выйдет в научный свет в одном ведущем академическом журнале. На мой взгляд, такая популяризация среди научного сообщества разных аспектов именно чистой энергетики крайне важна и в будущем однозначно даст свои плоды.

Беседовал Андрей Фурцев

​

Часть первая. Биогаз: дорога в «низкоуглеродное» будущее

Часть вторая. Отходы и доходы

- Артем Валерьевич, могут ли технологии получения биогаза помочь нам решить проблему с твердыми бытовыми отходами? Насколько пригоден бытовой мусор для такой переработки?

– Биогазовая технология пригодна для утилизации только органической части отходов. В морфологии ТКО доля органической части варьируется в зависимости от регионов и даже муниципалитетов. В разных субъектах РФ и разных городах доля органики в мусоре – различна. В среднем, условно, этот показатель можно принять за 35% от общей массы мусора, но есть площадки, где этот показатель доходит до 50%, а есть такие, где доля органики не превышает и 15 процентов.  Биогазовые технологии успешно применяются для утилизации мусора, как правило, в несколько измененном виде. Я имею в виду полигоны, где получают так называемый свалочный газ, по сути, представляющий собой биогаз, но полученный без создания специальных реакторов и условий для эффективного протекания анаэробного процесса. Главное достоинство такого решения – нет необходимости сортировки органики. Из минусов можно отметить невысокую эффективность процесса, длительный период дегазации полигона ТКО, захоронение ТКО, включающих органическую фракцию.

Чтобы избежать захоронения отходов, необходимо применять принципы циркулярной экономики при работе с отходами. С технологической точки зрения, органическую фракцию ТКО можно утилизировать при помощи технологий анаэробного сбраживания (биогазовых технологий), но необходима глубокая сортировка отходов. Понимаете, есть еще достаточно серьезная проблема, которая стоит на пути внедрения безотходных технологий в нашу повседневную жизнь. Вот, представьте, построили мы мусоросортировочный комплекс, очень хорошо отсортировали мусор, разделили его на фракции, которые можно использовать для получения вторичных ресурсов, как материальных, так и энергетических. И вот, когда у нас есть уже готовые «вторичные материальные ресурсы», вдруг, оказывается, что продать их мы никому не можем, никто не готов дать цену, которая бы окупила наши вложения в какой-то обозримой перспективе.

К большому сожалению, рынок вторичных материалов и ресурсов у нас развит крайне слабо. Конечно, без системной работы государства в этом направлении вряд ли что-то можно изменить к лучшему. Необходимо создание таких условий, при которых использование вторичного сырья было бы выгоднее, чем первичного: принятие комплексных мер на государственном уровне, направленных на развитие экономики замкнутого цикла, при которой вторичные материальные ресурсы вовлекались бы в хозяйственный оборот, и этот процесс был бы экономически привлекательным для бизнеса.

В настоящее время идёт огромная работа в этом направлении. Разрабатываются, обсуждаются и принимаются различные законы и подзаконные акты, направленные на стимулирование развития страны в контексте внедрения элементов циркулярной экономики. Я надеюсь, что эта работа будет успешна!

А что касается органики, замечу, что мы должны добиться ситуации, когда она не будет поступать на полигоны, а будет полностью утилизироваться. Ведь именно органика, попадающая в бытовой мусор, является никому не нужной фракцией, с одной стороны, и источником множества проблем, таких как возгорание полигонов, бактериальное заражение грунтовых вод, почвы, распространение различных вирусных и инвазивных заболеваний – с другой. Органика является и загрязнителем всех остальных фракций.

- А почему нельзя организовать предварительную сортировку на уровне самих жителей? Например,  у себя на даче я никогда не смешиваю органику с другими сортами мусора. Я ее собираю отдельно и потом компостирую. Почему бы эту практику не распространить среди горожан, страдающих от горящих полигонов?

– Видите ли, сама по себе сортировка, в – общем, не решает проблемы. Сортировка необходима, как стадия подготовки отходов к дальнейшей переработке и утилизации. А вот что делать дальше?

Интересно, но в морфологии «сельского» мусора доля органики - минимальна. Все пищевые отходы скармливаются домашним животным или компостируются. В мусорное ведро никто это не выбрасывает. А в городской среде, где расположена бОльшая часть населения, этого почти никто не делает, по объективным причинам. Получается, городским жителям фактически некуда применить образующиеся у них органические отходы, и они попадают в ТКО, вместе с остальным мусором – от пластика и упаковки до батареек и сломанных вещей…  Думаю, решение этой проблемы лежит во взаимодействии жителей как первичного звена сортировки органических отходов: до смешивания их с остальными фракциями ТКО, с одной стороны, и созданного специально для обработки органических отходов оператора – с другой.  Думаю, что должна появиться в каждом городе компания – оператор органических отходов, который работал бы только с органической фракцией. Ну, и разработка стимулирующих мер для населения тоже необходима. Например, в 50-х годах прошлого века в послевоенной Японии, когда проблема гниющего мусора (как раз органики) на улицах больших городов сильно обострилась, власти ввели практику платить жителям за сданный вовремя мусор, и обеспечили прием этого мусора по расписанию. Эта мера помогла наладить индустрию обращения с отходами. Сегодня, конечно, никто жителям за мусор уже не платит.  Данная отрасль отлажена и работает самостоятельно, без дополнительных стимулирующих мер. И работает эффективно. На улицах Токио, например, чисто и нет мусорного коллапса, несмотря на то, что в префектуре Токио проживает почти 20 млн. человек.

А вот что касается наших решений, мы могли бы уже сейчас предложить достаточно эффективную модель обращения с органическими отходами в масштабе небольших поселений. Например, для коттеджных поселков и поселков таун-хаусов. Скажем, жители небольшого коттеджного поселка сдают органику своей управляющей компании. Управляющая компания, со своей стороны, перерабатывает эту органику на собственной биогазовой станции, получая удобрения и биогаз. Биогаз используется для работы спецтехники. Удобрения – для озеленения поселка и на реализацию. 

Таким образом, управляющая компания могла бы снизить свои издержки, связанные с покупкой ГСМ для собственной техники, одновременно снизив платежи в сторону оператора ТКО за счет снижения количества сдаваемого мусора. Получаемый биогаз можно использовать не только для заправки техники, но и для генерации тепловой и электрической энергии, заместив часть потребляемых энергоресурсов собственными, снижая затраты и увеличивая свою экономическую эффективность, направляя освободившиеся финансовые ресурсы на развитие благоустройства окружающей среды внутри поселка, на радость его жителям.

Причем, для жителей поселка можно придумать различные программы лояльности и интересные предложения, стимулирующие грамотное обращение с отходами и ответственное отношение к экологии.

- А можно ли в такую переработку включить продукты человеческой жизнедеятельности, обычно сливаемые в канализацию?

– Можно, и даже нужно. Но, в масштабах городских очистных сооружений.

На этот счет есть один показательный пример. Так, В Великобритании, в Лондоне, популярны автобусы, которые заправляются метаном, полученным из осадка очистных сооружений канализации, при помощи огромной биогазовой станции. Эти автобусы местные жители называют «poo-poo bus».

 - Может, стоило бы схожий прецедент создать и у нас в Новосибирске, который добивается славы инновационного города - если слушать заявления чиновников мэрии? Как Вы считаете, готов ли наш город к подобным решениям?

– Некоторые горводоканалы в нашей стране используют биогазовые технологии, например, на одной из площадок Мосводоканала работает большая биогазовая станция, работающая на смеси осадка сточных вод и активного ила. В принципе, никто не мешает подобную практику внедрить у нас. Я считаю, тут дело в политической воле. Также часть городских автобусов уже переоборудована для использования метана. Заменив природный газ на био-метан из органических отходов очистных сооружений, можно было бы сделать общественный транспорт «углеродно-нейтральным», а также сократить площадь земель под лагуны обезвоживания осадка. Это действительно, было бы очень круто и показательно. Представьте, если бы это произошло к моменту проведения предстоящего чемпионата мира? Амбициозно, конечно… В современных реалиях звучит даже фантастично... Но ведь и Сибирь – уникальное место, где проживают уникальные люди - сибиряки, которые не раз удивляли весь мир, в том числе и уровнем технологий, и скоростью развития городов, и масштабными стройками. Что-то главное мы потеряли, как поётся в известной песне.

Не так масштабно, конечно, но наша компания в меру своих скромных возможностей работает над созданием как раз такой микромодели. Мы создали площадку, на которой утилизируем органические отходы пищевого производства, а получаемый биогаз планируем использовать для заправки легковых машин. Объем газа, который мы получаем из отходов, позволит заправить до пяти легковушек в сутки. Мы прорабатываем возможность заправки нескольких машин такси. Скромно, конечно, но очень показательно. Похожий проект давно уже реализован в Оренбургской области, и он там успешно работает. А сейчас мы хотим сделать нечто подобное у нас, в Новосибирске. 

- Как Вы считаете: разворот российской власти в сторону «зеленых» стратегий и климатических целей поможет простимулировать развитие биогазовых технологий?

– Я думаю, что в этой связи предстоит много работы, на всех уровнях – от экспертных площадок до законотворчества и контроля исполнения. Предстоит проделать огромную работу по достижению углеродной нейтральности экономики к 2030 году, формированию эффективных рыночных механизмов в секторе обращения с отходами, внедрению механизмов экономики замкнутого цикла в реальную жизнь. Это огромный труд огромного количества людей. Но цели, конечно, этого стоят, безусловно.

Биогазовые технологии, конечно, не могут быть панацеей в этих вопросах, но могут сыграть весьма заметную роль в процессе утилизации органических отходов на основе элементов циркулярной экономики. По оценкам Европейской Комиссии, биогазовые технологии позволяют добиться углеродной нейтральности в некоторых секторах экономики, а при определенных условиях, и достичь отрицательного углеродного следа. Потенциал снижения эмиссии парниковых газов за счет внедрения таких технологий, эксперты оценивают в 13% от общей эмиссии, связанной с использованием ископаемых видов топлива. Это – огромная цифра.

Биогаз, как источник био-метана, может стать источником получения био-водорода и сыграть свою роль также в становлении водородной энергетики, которой занимаются уже во всем мире.

Поэтому, конечно, я надеюсь, что политический вектор по достижению углеродной нейтральности и экологически безопасной утилизации отходов даст импульс развития таким технологиям.

Но, если честно, я не ожидаю какого-то взрывного развития в этой области. Вы знаете, я всё-таки сторонник поступательного движения. Я понимаю, что для развития чего-либо всегда нужна какая-то основа. Применительно к нашему разговору я считаю, что такой основой могли бы стать механизмы экономики замкнутого цикла.  Как только использование вторичных ресурсов - как материальных, сырьевых, так и энергетических, - станет экономически выгодным, развитие этих технологий не заставит себя ждать. Хорошо, что со стороны государства работа над этим началась и, надеюсь, она продолжится и будет выполнена в сжатые сроки и с высокой эффективностью.

Ну а мы готовы помогать на своем уровне.

Беседовал Олег Носков

​На заседании комиссии Государственного совета РФ по направлению «Наука» в ходе VIII Международного форума «Технопром» обсудили проект новой государственной программы научно-технологического развития (ГПНТР) России, которая объединяет все ресурсы и сформирует единую систему функционирования для интеллектуальной сферы.

Нормативные предпосылки создаваемого документа обозначил председатель комиссии губернатор Новосибирской области Андрей Александрович Травников. Горизонт будущей программы ― до 2030 года, синхронно указу президента РФ от 21 июля 2020 года о целях национального развития, согласно которому в сфере науки и высоких технологий должны быть достигнуты определенные результаты. Создаваемая ГПНТР также должна соответствовать приоритетам Стратегии научно-технологического развития (СНТР) России, что отмечено в поручении главы государства по итогам заседания президентского Совета по науке и образованию 8 февраля 2021 года.

Исходный разработчик документа ― Министерство науки и высшего образования РФ, с краткой презентацией проекта на текущей стадии готовности выступил заместитель министра Алексей Михайлович Медведев. Он напомнил одну из определенных президентом России национальных целей: войти к 2030 году в первую десятку ведущих стран мира по объему научных исследований и технологических разработок, для достижения которой и создается ГПНТР. Согласно контрольным показателям, заложенным в ее проект, госбюджетные затраты на науку и инноватику за неполные десять лет должны сократиться с примерно 70 % до 30 % и компенсироваться участием бизнеса, а весь объем финансирования ― составить не менее 1,7 % от валового внутреннего продукта России. Экспорт наукоемкой продукции и услуг России должен превысить их импорт, а доля молодежи до 39 лет в сфере науки и разработок ― возрасти до 50 %.

В президентском поручении ГПНТР определена документом, консолидирующим разрозненные сегодня 34 государственные (ведомственные и корпоративные) научно-технологические программы. Соответственно, число участников объединенной программы возрастет до 53, а ее финансирование составит, по словам А. Медведева, более триллиона рублей (с учетом организаций высшего образования).

«Структура госпрограммы претерпит кардинальные изменения, ― анонсировал замминистра. ― В ней консолидируются затраты не только на фундаментальные, но также на поисковые и прикладные исследования, что позволит перейти к формированию целостной системы управления и обеспечить достижение целей присутствия России в числе ведущих десяти стран мира в области науки и разработок».

С этой же целью, как указал Алексей Медведев, смещается фокусировка документа: «от поддержки институтов исключительно к поддержке создания конечных продуктов и технологий». При этом в проект ГПНТР включены ранее принятые и частично реализуемые программы, такие как «Приоритет-2030» или программа фундаментальных исследований Российской академии наук, судьба которой обеспокоила председателя СО РАН академика Валентина Николаевича Пармона.

Фундаментальные исследования и ресурсы на них сохранены в новом документе, но не обособлены и не выделены в особый приоритет, как в СНТР ― это не устраивало некоторых участников обсуждения, в том числе заместителя президента РАН члена-корреспондента РАН Сергея Владимировича Люлина.

«Фундаментальная наука неявным образом погружена в блок “Лидерство и научные фронтиры” проекта ГПНТР, ― акцентировал ученый. ― Мы предлагаем выделить в программе отдельное направление и назвать его, например, “Поддержка фундаментальных научных исследований, обеспечивающих получение новых знаний и лидерство российских исследовательских групп в мировой научной повестке”. Без этого не достичь конечных результатов, направленных на получение продуктов, изделий и так далее». Андрей Травников зафиксировал, что при сохранении ресурсного обеспечения фундаментальной науки дискуссия идет о структуре ГПНТР и названиях ее отдельных элементов, в проекте не всегда удачных: «Самоуважение отечественной науки восстанавливается, и она имеет право в том числе на собственную русскую терминологию».

Председатель Уральского отделения РАН академик Валерий Николаевич Чарушин обратил внимание на особую роль Академии наук в экспертизе научно-технологической деятельности, нивелированную в проекте ГПНТР, и потребность в новых механизмах привлечения частных инвестиций в науку и технологические разработки. «Научная экспертиза — важнейший элемент управления программой, и она должна быть четко обозначена как в текущем статусе, так и в будущем», — подчеркнул А. Травников. По второму вопросу высказался председатель фонда «Сколково» Аркадий Владимирович Дворкович:

«Системной проблемой науки почему-то принято считать превалирование государства в ее финансировании: порядка 70 %. Но у нас вся экономика такая, такова ее структура, разве может быть иначе? И заявления о том, что к такому-то году должны быть достигнуты иные показатели, ни на что не опираются. Объединение всей гражданской науки в единую систему — это не инструмент, бизнес всё равно остается никак не мотивированным вкладываться в науку, никакие инструменты не предложены». «Нет понимания, как всё это будет работать и почему предложенные инструменты позволят достичь обозначенных целей, — в целом охарактеризовал проект ГПНТР председатель “Сколково”. — При сохранении общего настроя программы: сочетание проектной и процессной деятельности, определение приоритетных крупных проектов и так далее, нужно исправить или дописать части, которые касаются управления разными стадиями научно-технологического развития».

Директор Объединенного института ядерных исследований и специальный представитель Минобрнауки по взаимодействию с РАН академик Григорий Владимирович Трубников обратил внимание на необходимость отображения в проекте ГПНТР территориальной составляющей.

«Программа поддержки наукоградов, принятая 30 лет назад, сегодня нуждается в коренной перезагрузке, о чем говорилось и здесь, на “Технопроме”. К развитию наукоградов следует подходить комплексно, с учетом всех изменений, произошедших в стране и в мире. В новой госпрограмме наукограды должны занимать особое место, в ее рамках должна появиться отдельная подпрограмма развития территорий с высокой концентрацией науки и разработок».

Алексей Медведев согласился и дополнил, что это относится не только к наукоградам, но и к другим административным образованиям (например, городкам «Росатома»). Дополнением Андрея Травникова стал тезис о необходимости варьировать формы государственной поддержки наукоградов: «Нельзя ограничиваться только распределением субсидий. Раз мы сводим воедино программы развития отдельных ведомств, то в этом документе должно быть отображено особое отношение к таким ценным для страны территориям».

Генеральный директор Российского научного фонда (РНФ) Александр Витальевич Хлунов констатировал, что последние изменения в управлении научно-технологическим процессом не изменили ситуацию в целом, и новая госпрограмма может застопориться без запуска аналогичных процессов в других сферах.

«Работу по управлению проектами вряд ли удастся наладить при той нормативной базе, которая у нас имеет место», — сказал глава РНФ. Он подчеркнул важность разделения фундаментального и поисково-прикладного направлений в классификации бюджетных расходов на науку и предложил внести эту позицию в проект ГПНТР. Иначе, по словам А. Хлунова, будут повторяться ситуации наподобие недавнего казуса «Росавтодора», потратившего более трех с половиной миллиардов рублей «на фундаментальные и поисковые исследования», а на самом деле — на разработку новых ГОСТов. «Нужна такая бюджетная классификация, которая позволит реально управлять научно-технологической сферой, — считает Александр Хлунов. — Вслед за госпрограммой может последовать постановление правительства о единых подходах к планированию, реализации, мониторингу и требованиям к результативности крупных проектов».​

«По характеру дискуссии видно, что неустранимых противоречий нет, — резюмировал министр науки и высшего образования РФ Валерий Николаевич Фальков. — Каждое из предложений мы проработаем самым детальным образом. В частности, важно доработать мотивационную составляющую ГПНТР. Надо смотреть на нее глазами не столько чиновника, сколько простого исследователя».

Министр информировал, что следующие обсуждения проекта с участием представителей академического, университетского и бизнес-сообществ состоятся в сентябре, чтобы все ключевые элементы ГПНТР были подготовлены к концу 2021 года.

По итогам дискуссии высказался вице-президент РАН и глава его Сибирского отделения академик Валентин Пармон:

«Идея объединения всей научно-технологической деятельности и отводимых на нее государственных ресурсов под зонтиком единой программы, в принципе, очень благотворна и давно продвигалась Академией наук. Но для того чтобы ГПНТР принесла ожидаемые эффекты, необходимо выдержать как минимум три важнейших условия. Во-первых, такой гигантской программе необходим полномочный центр управления высокого уровня: снова возникает тема ГКНТ-2, надведомственного федерального органа, определяющего и реализующего единую научно-технологическую политику. Во-вторых, фундаментальная наука должна быть четко определена в программе как приоритет номер один, как первое звено в цепочке от знаний к технологиям и, соответственно, финансироваться государством и бизнесом. И третий ключевой момент — экспертиза. РАН законодательно определена как главный субъект экспертизы научных, научно-образовательных и научно-технологических проектов, эта позиция должна быть четко отображена и в ГПНТР. Академия не стремится к абсолютной монополии и допускает участие в экспертизе других организаций, например для оценки технологической готовности узкоспециальных разработок. Но по крупным проектам и неоднозначным ситуациям последнее слово всегда должно быть за РАН».

Часть первая. Биогаз: дорога в «низкоуглеродное» будущее

- Артем Валерьевич, давайте затронем вопрос исходного сырья. Судя по тем таблицам, которые приведены в Ваших презентациях, растительное сырье дает больший выход биогаза, чем отходы животноводства. Так ли это?

– В теории, да. Растительное сырье имеет бОльший потенциал выхода биогаза. В таблицах, как правило, приводятся справочные данные по выходу биогаза из того или иного сырья, и носят, знаете, такой характер идеальных условий. На практике же выход газа сильно зависит от вида, состава, качества исходного сырья, и каждый отдельно взятый реализованный биопроцесс имеет свои особенности и совершенно конкретные параметры. Я бы сказал, что такой параметр, как количество получаемого газа, будет сильно зависеть от количества белков, жиров, углеводов, макро- и микроэлементного состава исходного сырья, а также его биодоступности для бактерий, обеспечивающих многостадийный последовательный биогазовый процесс. Например, существует много биогазовых станций, в которых реализован процесс, работающий на смеси тех или иных отходов, в той или иной пропорции. Добавка в рецептуру того или иного компонента бывает необходима не только для увеличения выхода газа, но и для улучшения характеристик биопроцесса в целом. Например, совместно со свиным навозом часто применяют кукурузный или иной силос. Это делается для того, чтобы улучшить показатели биогазового процесса переработки свиной жижи.

- Насколько сложна эта технология для «чайников»? В состоянии ли её освоить мелкий фермер или даже владелец ЛПХ? Мне приходилось слышать, будто работать с биогазом очень сложно ввиду его взрывоопасности. Нет ли здесь преувеличений?

– Конечно, биогаз, в составе которого есть изрядная доля метана, – это горючий газ, то есть взрывоопасная среда. Поэтому, помещение, в котором установлена биогазовая станция, должно соответствовать определенным нормам, применяемым к объектам газового хозяйства и газовых котельных. Кроме этого, определенным требованиям должна соответствовать и квалификация персонала, работающего в помещениях биогазовой станции и с биогазовым оборудованием.

В принципе, ничего сверхъестественного. Должны соблюдаться нормы охраны труда, техники безопасности, инструкции операторов, и риск негативных последствий будет сведен к минимуму. Например, никого же из нас не пугает работа с такой горючей и взрывоопасной средой, каким является бензин, когда мы производим заправку своего автомобиля. Не так ли? Но мы все знаем, что при этом нельзя курить, должен быть заглушен двигатель, на заправке должны быть огнетушители, аварийная автоматика и т.д.

Если выполняются требования к помещению, техника безопасности, инструкции для персонала и посетителей, то риск становится минимальным. Хотя, иногда все равно происходят какие-то инциденты, но очень редко. И еще реже - с какими-то серьезными последствиями. Я думаю, с биогазом примерно та же ситуация.

- В таком случае, как широко эти технологии могут быть распространены? Распространятся ли они на частные домовладения, где образуется немало органических отходов? Иначе говоря, работа с биогазом есть удел исключительно профессионалов или же она может с успехом выполняться и любителями? Если не ошибаюсь, в Индии и в Китае биогазовые мини-установки встречаются даже в крестьянских подворьях.

– Вы знаете, я думаю, не стоит стремиться к тому, чтобы в каждом доме была своя биогазовая установка. Я бы сказал, что на уровне небольшого поселка, где биогазовая станция работает на несколько десятков домов, такие технологии могут быть успешно применены. Да, в Китае, действительно, распространены миниатюрные биогазовые установки, даже «квартирного» формата. Такая биогазовая установка, в общем-то, ничего общего не имеет с промышленным объектом, а представляет собой небольшую емкость, установленную во дворе, куда сбрасывают отходы приготовления пищи и другие отходы, а получаемый газ используют для работы газовых плит, фонарей освещения, газовых обогревателей (в том числе уличных) и т.д. Это достаточно примитивная реализация биогазовых технологий, обратной стороной которой является крайне низкая эффективность таких установок. Из-за уличного расположения (вне помещения), небольшого количества получаемого газа, отсутствия систем хранения газа такие решения относительно безопасны в эксплуатации и не требуют каких-то особых навыков или знаний. Но я уверен, что даже в этом случае необходимо соблюдать технику безопасности и элементарные правила, которые позволят снизить риск нежелательных последствий.

Я думаю, что решения, которые мы обсуждаем с Вами, все-таки являются промышленными объектами. Они целесообразны к применению на предприятиях, даже небольших. Сюда включаются фермы, теплицы, производственные компании (переработка сырья, производство продуктов питания, сельхоз продукции, напитков и др.), управляющие компании, предприятия общепита и так далее. Я уверен, что подобные объекты должны быть выполнены профессионально. Это касается не только самого оборудования, но и его монтажа, пуско-наладки, контроля в процессе эксплуатации, технического обслуживания и ремонта. 

Не стоит пытаться сделать хорошую и безопасную биогазовую установку дома, «на коленке», из подручных материалов. Вероятнее всего, ничего не получится, и процесс просто не заработает. А вот если чудо произойдет, и в результате будет выделяться биогаз, это может привести к печальным последствиям. Помните, метан не имеет запаха, и даже на таком бытовом уровне можно создать очень опасную ситуацию, вплоть до пожара или взрыва.

Что касается работы на биогазовой установке. К управлению этим процессом может быть допущен только оператор, имеющий соответствующую квалификацию, знания которого проверены. Если говорить о квалификации, то она так и называется – оператор биогазовой станции. Некоторые учебные заведения в РФ готовят таких специалистов. Однако это больше касается работы операторов на больших производственных объектах, которые представляют собой биогазовые установки масштаба заводов, с большим количеством оборудования, зданий, инженерных сооружений, рабочих мест, оборудованных автоматикой контроля процессов и специализированными программно-аппаратными комплексами. Для работы оператором на наших биогазовых установках такой серьезный уровень подготовки не требуется. Вполне достаточно обучения оператора, которое мы проводим, поставляя заказчикам наши решения. Грубо говоря, мы, как производитель, сертифицируем специалиста для работы с нашим оборудованием. Обучение занимает до 10 дней, в течение которых мы даем необходимый минимум знаний, достаточный для работы на нашей установке. Справиться с этой программой может любой человек, имеющий среднее образование.

- А как тогда наладить переработку отходов на уровне мелких хозяйств? Могут ли они действовать самостоятельно, не опасаясь чрезвычайных ситуаций? Скажем, могут ли они наладить безопасное производство биогаза для отопления помещений? Потребуется ли для этого нанимать оператора-профессионала?

– Проектирование, подбор и поставка оборудования, монтажные и пуско-наладочные работы должны быть выполнены профильными компаниями или специалистами. А эксплуатация установки не требует какой-то сверхъестественной квалификации. Я об этом уже говорил.

Но, понимаете, если говорить об отоплении помещений, то, конечно, в штате необходимо иметь специалиста, который разбирается в котельном оборудовании, системах отопления и прочем.  Биогазовая установка даст вам газ для котельной, но  саму котельную тоже необходимо обслуживать, чтобы не допустить аварийных ситуаций, срыва отопительного сезона и т.д.

- К вопросу о целесообразности. Как соотносятся между собой объемы отходов и готовый продукт, пригодный к использованию? Условно говоря, сколько нужно иметь в своем распоряжении отходов, чтобы они решили какие-то энергетические проблемы – то же отопление дома или хозяйственных построек?

– Вы знаете, это такой, я бы сказал, главный вопрос. Вначале надо задуматься: зачем Вам биогазовая станция? И ответов на этот вопрос очень много. Понимаете, биогазовая станция – это инструмент, который можно применить для решения разных задач. Технология позволяет получать вторичные материальные и энергетические ресурсы из органических отходов - при экологически безопасной утилизации последних. Спектр пригодных отходов очень широк. К основным видам продуктов, которые можно получить, относятся: 1) биогаз (это - отопление, горячее водоснабжение, горелки, сушилки, газовые плиты, генерация электроэнергии и т.д.); 2) биометан (производство КПГ для заправки техники, тракторов, автомобилей и т.д.);3)  углекислый газ, углекислота в баллонах (огромное количество применений, даже перечислять все не буду); 4) сухой лед (тоже огромное количество применений); 5) биоводород (производство аммиака, генерация тепловой и электроэнергии и т.д.); 6) удобрения, средства защиты растений, средства для рекультивации загрязненных территорий. К тому же биогазовая установка позволяет «генерировать» единицы сокращения выбросов СО2, что тоже является неплохим «товаром» на соответствующих биржах и торговых площадках. А также биогазовая технология позволяет снизить антропогенную нагрузку, негативное воздействие на окружающую среду, повысить качество производимой продукции, снизить экологические платежи, вероятность наложения штрафов за нарушение законодательства в сфере природопользования, повысить лояльность клиентов, увеличить маржинальность целого спектра бизнесов в различных секторах экономики, и так далее. По большому счету, это – действительно, мощный инструмент экономики замкнутого цикла, «зелёной» экономики.

В общем, говоря о целесообразности применения биогазовой технологии в том или ином проекте, всегда нужно иметь в виду конкретный проект. Я за то, чтобы отходы перестали существовать. Считаю, что отходы в ближайшем будущем станут источником дополнительной прибыли во многих отраслях экономики. И чем больше у вас есть сейчас отходов, тем больший потенциал для экономического роста вы имеете. Поэтому мне кажется, что вопрос о необходимом минимальном количестве имеющихся в распоряжении отходов, так даже и стоять не должен. Все отходы, которые есть, должны приносить дополнительную прибыль. Именно так и будет, я уверен.

Отвечая на вторую часть Вашего вопроса, скажу, что здесь всё необходимо считать. Давайте для примера, весьма условно, возьмем и рассмотрим такой кейс. Допустим, вы – фермер, и у вас есть 20 коров. Каждая из них «даёт» 40 кг навоза КРС в сутки. Итого, образуется 800 кг навоза в сутки. При условно-средненьком уровне организации биогазового процесса, это количество отходов позволит получить около 32-35 кубометров биогаза в сутки. Калорийность этого газа при сжигании (даже без очистки от углекислого газа) составляет около 10 КВт*ч тепловой энергии. Таким образом, вы получите 350 КВт*ч «тепла» в сутки, которое «выработает» газовый котёл мощностью 30 КВт при усредненной суточной нагрузке в 50% от мощности. Это такой типичный режим работы газового котла в холодное время года. Идем далее. Котел мощностью 30 КВт способен обеспечить горячее водоснабжение и отопление среднестатистического частного дома площадью 150-200 квадратных метров.

Если перевести эту цифру в привычные гигакалории, то получится, что 20 коров обеспечат Вам выработку 0,3 Гкал в сутки, или 9 Гкал/мес.  Норма потребления коммунальной услуги в жилых помещениях в Новосибирской области составляет 0,025 Гкал на 1 кв. м. общей площади в месяц. Соответственно, согласно нормативу, на потребление тепловой энергии, переработка навоза от 20 коров в биогазовой установке позволит отопить жилое помещение площадью 360 кв. м (9 Гкал/ 0,025 Гкал/м2/мес. = 360 м2). 

Кроме этого, вы, как фермер, будете получать около 1500 литров концентрированных биоорганических удобрений в сутки (с учетом исходной влажности навоза в 75%). При норме расходования 2 л концентрата на одну «сотку», вы сможете полностью обеспечить высокоэффективными органическими удобрениями площадь полей в 2,7 тыс. га. (1500 л/сут. / 2 л/сот * 365 суток / 100 сот/Га = 2737,5 Га). Удобряя свои поля этим удобрением, вы сэкономите на покупке удобрений (минимум 350 рублей на гектар в год, что составит минимум 950 тысяч рублей в год). Вы также сэкономите на средствах химической прополки (так как переработанный в биогазовой станции навоз не содержит живых семян сорных трав, что в перспективе приведет к значительному сокращению числа сорняков), сэкономите на ГСМ (сокращение количества выездов техники, связанных с внесением удобрений). К тому же вы повысите урожайность, запустите процесс восстановления естественного плодородия почвы, улучшите качество кормов или продукции, которую вы выращиваете на этих полях, снизите вероятность штрафов за внесение свежего навоза в почву, улучшите свои экологические показатели. Вот, очень кратко, мы рассмотрели кейс самого простого применения биогазовой установки на ферме.

По большому счету отходы – это очень хороший инструмент для получения дополнительных прибылей. Причем, серьезных прибылей. Правда, в том случае, если к этому грамотно подойти. В случае неграмотных решений вы неизбежно получите убытки и разочарования. И, наоборот, при грамотной организации дела у вас появляются ощутимые конкурентные преимущества. Это прямо относится к тем хозяйствам, в распоряжении которых много органических отходов. То есть потенциально они имеют конкурентные преимущества в сравнении с теми, у кого таких отходов нет. Подчеркиваю, грамотное управление отходами способно приносить серьезные прибыли.

Короче говоря, биогазовая технология позволяет использовать комплексные источники окупаемости вложений и повышения рентабельности. В зависимости от ответа на вопрос:  «Зачем именно Вам нужна биогазовая станция?», получится разный результат. То есть кругом получается экономия: и на ГСМ, и на удобрениях, и на гербицидах, и на топливе. Снизив затраты, вы, естественно, увеличиваете прибыль. В этом и заключается ваше конкурентное преимущество в сравнении с теми, кто воспринимает отходы как проклятие и старается банально избавиться от них. Грамотная работа с отходами, таким образом, в корне меняет всю ситуацию, являясь залогом повышения рентабельности производства.

Вообще, я считаю, что любой переход к более прогрессивным формам управления всегда дает возможность далеко продвинуться вперед. А биологическая переработка органики как раз и является одной из таких форм, особо актуальных именно в наше время.

Беседовал Олег Носков

Окончание следует

Часть Первая. Зеленая альтернатива солнцу и ветру

- Артем Валерьевич, обращаюсь к Вам как к участнику прошедшего недавно Международного форума «Технопром-2021». Как мы знаем, в этом году данное мероприятие уделило повышенное внимание вопросам технологической трансформации в свете реализации климатической политики. Руководство нашей страны официально провозгласило курс на построение низкоуглеродной экономики, и этот процесс, похоже, станет необратимым. То есть мы начинаем развитие в «зеленом» фарватере, проложенном западными странами. Сюда включается, например, увеличение доли возобновляемых источников энергии. Вопрос в том, какое место будет у нас уделено производству биогаза? Насколько мне известно, в структуре ВИЭ западных стран биогаз имеет незначительную долю. Основное внимание уделяется солнечной и ветряной энергетике. Почему так происходит, на Ваш взгляд?

– Вы знаете, преобладание того или иного вида возобновляемого источника энергии в различных регионах мира в целом, и в странах ЕС - в частности, зависит от многих факторов. Где-то целесообразнее использование солнечных электростанций и совсем нецелесообразно строительство ветряных энергоустановок, и наоборот. Это справедливо для всех видов ВИЭ. В среднем, по миру, суммарное количество энергии, произведенное при помощи возобновляемых источников, пока не превышает 10 процентов. В среднем по Европе этот показатель, конечно, гораздо выше, и приближается, по разным оценкам, к 38 процентам. К основным видам возобновляемых источников энергии относятся гидроэлектростанции (ГЭС), солнечные электростанции (СЭС), ветряные электростанции (ВЭС), биоэнергетические электростанции (БиоЭС) и геотермальные источники энергии.

Согласно отчету Европейской Комиссии о развитии альтернативных видов энергии за 2020 год, доля электроэнергии, выработанной СЭС, составила 15% в балансе генерации всех ВИЭ, тогда как доля электроэнергии, выработанной на БиоЭС – 14 процентов. Следовательно, нельзя сказать, что энергия биомассы в общем балансе генерации ВИЭ составляет незначительную долю.  Справедливости ради хочу отметить, что в последнее время в странах ЕС появилась заметная тенденция к использованию биогаза в качестве сырья для производства биометана и биоводорода, для применения в секторе транспорта.

Биометан поставляют в газотранспортные системы, а также им можно заправлять транспорт, работающий на метане, так как эти газы абсолютно идентичны, а биоводород можно использовать в топливных водородных ячейках для электромобилей. Эта тенденция набирает обороты, поэтому, возможно, в будущем мы увидим некоторое снижение доли БиоЭС в балансе генерации электроэнергии в электрические сети.

И ещё, наверное, стоит отметить, что, когда говорят об использовании биомассы в качестве ВИЭ, как правило, имеют в виду не только биогазовые станции.

Также нельзя забывать и о том, что в различных отчетах представлены данные в разном формате. Кто-то оценивает развитие того или иного вида ВИЭ, сравнивая суммарные установленные мощности электростанций, а кто-то сравнивает суммарные количества произведенной на них электроэнергии по видам ВИЭ. Хочу привести пример, чтобы было понятно, о чем я говорю.

Условно, возьмём две электростанции: одна из них - СЭС, вторая – БиоЭС на биогазе. Допустим, мы говорим об объекте мощностью 1 МВт. Выработка электроэнергии на СЭС зависит от времени суток (ночью генерации нет), времени года (зимой и летом солнечный свет имеет разную энергию излучения), погодных условий (в условиях облачности и осадков генерация снижается). Таким образом, чтобы СЭС гарантированно могла работать на мощности 1МВт, как правило, суммарная мощность установленных солнечных панелей намного превышает этот показатель, минимально – в 2-3 раза. То есть панелей поставили суммарной мощностью 3 МВт, а гарантированно получаем 1 МВт мощности. Что касается БиоЭС на биогазе. Установленная мощность генераторов не зависит ни от погодных условий, ни от времени суток, ни от времени года. И если станция работает в штатном режиме, то её мощность постоянна и равна 1 МВт.

Поэтому, если сравнивать доли ВИЭ в общей структуре по видам, соизмеряя установленные мощности, то нужно иметь в виду особенности, о которых я только что говорил. Это справедливо для всех ВИЭ. Ветряные ЭС зависят от сезона, от погодных условий и т.д. Кстати, и мощность ГЭС также зависит от сезона (зимой течение рек ослабевает, летом – усиливается, весной и осенью тоже свои особенности).

- Есть ли в мировой практике примеры масштабных проектов по биогазу, сопоставимых по размаху с гигантскими ветропарками и солнечными электростанциями?

– Честно говоря, о гигантских биогазовых станциях я не слышал. Этому есть разумное объяснение. Биогазовые станции – это очень локальный источник энергии, поскольку он должен быть расположен непосредственно в месте образования отходов, так как логистика отходов к удаленному месту их переработки нерентабельна. Поэтому биогазовые станции «разбросаны» по карте. А вот выбор площадки под строительство СЭС или ВЭС не имеет такого ограничения, и на каких-то территориях действительно, можно собрать мегапарк из таких установок.  

- А как, на Ваш взгляд, производство биогаза вписывается в «зеленую» концепцию? В некоторых зарубежных источниках его чуть ли не открыто называют «грязным» газом – особенно в том случае, когда речь заходит о переработке отходов животноводства.

– На мой взгляд, попытки объявить биогаз каким-то «грязным» топливом не имеют никаких объективных оснований. Подобные заявления лично я воспринимаю как непрофессионализм.

Биогаз – это смесь газов, состоящая, преимущественно, из метана, углекислого газа и разных примесей, таких, как сероводород, вода и т.д. Как правило, суммарная доля всех примесей в составе биогаза не превышает трех процентов от объема. Основные же компоненты – углекислый газ и метан составляют, суммарно, не менее 97% от объема. Если сравнивать биогаз с природным газом, в составе которого метан занимает около 96 % и который не содержит таких примесей, как вода, сероводород и т.д., то здесь, наверное, можно употребить слово «грязный». Но это обстоятельство никак не влияет на экологическую «чистоту» процесса замещения природного газа биометаном, полученным из отходов. Биогаз довольно просто очистить до уровня биометана, для чего существуют разные технологии и готовые решения - на любой, как говорится, вкус и кошелек. Справедливости ради хочу еще отметить, что углекислый газ, входящий в состав биогаза, после удаления его из этой смеси в процессе очистки, может быть использован как отдельный продукт, то есть как самостоятельный технический газ с очень хорошей химической чистотой.

Ну, а экологические предпосылки использования биогаза, думаю, ни у кого не вызывают сомнений. Каждый кубометр биогаза – это и утилизированный органический отход, не успевший навредить окружающий среде, и сэкономленный кубометр природного газа, не добытый из-под земли, а также - не добавленный в атмосферу углерод.

На этом моменте хочу остановиться немного подробнее, так как многие сейчас слышат словосочетание «компенсация углеродного следа», и эта тема сейчас очень популярна. Я попытаюсь в двух словах объяснить, почему Европейская Комиссия признает биогазовые технологии как «углеродно-нейтральные», и почему - при некоторых условиях - биогаз может быть даже углеродно-отрицательным.

Итак, все начинается с растения. Растение, используя солнечный свет и углекислый газ из атмосферы (тот самый атмосферный углерод), растёт, производя растительный белок и другие соединения, состоящие из азота, углерода, кислорода и водорода. Далее этот углерод, в составе всех перечисленных соединений, употребляется в пищу животными и людьми. Животные преобразуют эти соединения в свои, нужные им, но основаны они все на том же углероде, который был получен растением на предыдущем шаге. В процессе жизнедеятельности человека и животных, а также переработки растительного и животного сырья получаются органические отходы, углерод в которых изначально был взят растением из атмосферы, как мы помним. Эти органические отходы, попадая в биогазовую установку, при помощи метаболизма микроорганизмов, преобразуются, в том числе, в метан и углекислый газ. Как известно, в формулах углекислого газа и метана присутствует углерод.

Далее, допустим, мы просто выпустили этот биогаз в атмосферу. Казалось бы, мы совершили выброс парникового газа, но, на самом деле, мы отправили в атмосферу углерод, который еще недавно из неё же и взяли. То есть срабатывает так называемый короткий углеродный цикл. В результате этого процесса, в целом, мы получили углеродную нейтральность. Но, предположим, использовали биогаз в качестве топлива. Допустим, мы его просто сожгли. В результате сжигания метан преобразовался в воду и углекислый газ, который мы выпустили в атмосферу в качестве дымового газа. Снова совершаем выброс парниковых газов? Нет. Как раз, наоборот. В результате сжигания биогаза в атмосферу поступил углерод, который относительно недавно был поглощен растением в начале цепочки. Но мы сэкономили природный газ, не добыли его из глубины веков и не «добавили» углерод, полученный при его сжигании, в атмосферу.

Следовательно, используя биогаз вместо ископаемого топлива, мы совершаем углеродно-нейтральное действие. А если мы используем биогаз для производства каких-то других продуктов (того уже углекислого газа), и не выпустим его в атмосферу, то наш углеродный след станет отрицательным. 

- В таком случае, как Вы оцениваете потенциал развития данного направления? Сколько биогазовых установок есть сейчас и сколько их может быть в перспективе? На какие объемы здесь можно выйти в будущем, учитывая существующие объемы отходов?

– Здесь большой разброс по разным странам. Если брать такую страну, как Германия, то там на сегодняшний день существует порядка 15 тысяч больших биогазовых установок. В принципе, немцы продвинулись по биогазу очень далеко, поэтому потенциал роста в этой стране уже небольшой.

В разных анализах фигурируют различные оценки, но, в принципе, оценка потенциала использования топлива, полученного из биомассы, которая устраивает некое большинство экспертов, сходится к потенциальным 13 процентам в структуре общего потребления топлива в мире. На самом деле это – огромная цифра. И миру до нее еще далеко.

Что касается России, то у нас тоже всё только начинается. Российский рынок биогаза находится на начальных стадиях своего становления. На данный момент у нас количество перерабатываемых органических отходов не превышает ОДНОЙ ДЕСЯТОЙ ПРОЦЕНТА от общего их количества! Поэтому представьте, какие масштабы роста для этого рынка у нас имеются. Они просто огромные.

Беседовал Олег Носков

Продолжение следует

Весной 2021 года Российский научный фонд выделил группе ученых Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН грант на изучение молекулярных механизмов устойчивости амфибий к гипоксии (кислородному голоданию). Работа над этим проектом продвигается успешно и уже принесла первые результаты.

Общеизвестно, что человек, как и большинство млекопитающих, крайне чувствителен к гипоксии. Даже кратковременное (несколько минут) ограничение количества потребляемого кислорода влечет за собой необратимые патологические изменения в некоторых органах и, как следствие, смерть. Локальное ограничение количества кислорода (ишемия) – также часто встречающаяся патология человека. Один из самых устойчивых к гипоксии видов млекопитающих, голый землекоп Heterocephalus glaber способен выдержать 10–20 минут без кислорода. В то же время среди других групп позвоночных есть примеры гораздо более выдающейся устойчивости: некоторые виды рептилий и рыб способны выживать недели и месяцы при полном отсутствии кислорода.

Недавно в поле зрения ученых попали лягушки. Точнее, один конкретный вид - сибирская лягушка (Rana amurensis).

«Традиционно считалось, что амфибии заметно хуже переносят отсутствие кислорода, чем рептилии. Но как показали исследования наших коллег из Магадана под руководством Даниила Иосифовича Бермана, сибирская лягушка адаптировалась к зимовке в заморных водоемах, где к концу зимы в воде практически не остается кислорода. Однако лягушки не только месяцами способны жить в этих условиях и даже сохраняют определенную двигательную активность», - рассказал старший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Сергей Шеховцов.

Изучение механизмов адаптации к отсутствию кислорода, которые сформировались у лягушек и посвящен проект, поддержанный грантом РНФ. Для этого ученые сравнивают биохимические механизмы и геномы трех видов лягушек: высоко устойчивом к гипоксии виде (сибирская лягушка R. amurensis), среднеустойчивом (остромордая лягушка R. arvalis) и неустойчивом (дальневосточная лягушка R. dybowskii).

Работа уже принесла первые результаты: исследование метаболомов печени и сердца сибирской лягушки показало, что в состоянии гипоксии резко увеличиваются концентрации маркёров гипоксии (лактата, аланина, сукцината и др.). Показано, что сибирская лягушка испытывает сильный энергетический стресс, что проявляется в резком изменении соотношений АТФ/АДФ, NAD+/NADH и креатинфосфат/креатин. У сибирской лягушки, кроме того, сильно повышен уровень глутатиона, что можно интерпретировать как подготовку к стрессу реоксигенации.

 «Следующий шаг – понять какие гены и белки задействованы в этом механизме адаптации. Это единственный пример такой устойчивости среди наземных позвоночных, недавно открытый и потому совершенно не изученный, чем и обуславливается ценность проекта для фундаментальной науки», - подчеркнул Сергей Шеховцов.

Исследование имеет не только фундаментальное значение, но и определенные прикладные перспективы. Информация о том, формируется устойчивость к состояниям гипоксии и ишемии, какие белки и гены вовлечены в этот процесс, может быть востребована при разработке новых способов терапии подобных патологий и у человека.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Разного рода конфликты руководителей научных институтов с возглавляемыми ими коллективами случаются не так уж редко. Выплескиваясь за стены учреждений, они, конечно, на время привлекают внимание публики, но быстро забываются: дело житейское. А вот скандал, происходящий сейчас в Сибирском отделении РАН, смело можно назвать беспрецедентным. Дошло до того, что временно исполняющий обязанности директора Федерального исследовательского центра информационных и вычислительных технологий (ФИЦ ИВТ) Андрей Юрченко усмотрел в действиях своих коллег признаки наличия составов преступлений, связанных в том числе с публичными призывами к осуществлению экстремистской деятельности и даже с государственной изменой. И пригрозил подать в суд иск к СО РАН.

Предыстория же такова. ФИЦ ИВТ, созданный в 2020 году на базе новосибирского Института вычислительных технологий с филиалами в Кемерово, Бердске, Томске, Красноярске, начало лихорадить с приходом нового руководителя – кандидата физико-математических наук А.Юрченко. В январе нынешнего года он был назначен Минобрнауки врио директора учреждения, а в марте избран на должность директора, в которой пока не утвержден по не зависящим от ситуации в ФИЦ техническим причинам.

Судя по материалам, размещенным на специально созданном сотрудниками сайте, который посвящен деятельности нового руководителя, тот сделал ставку на силовые методы решения рабочих вопросов. В ответ на критику со стороны подчиненных А.Юрченко накладывает на них дисциплинарные взыскания, ограничивает полномочия Ученого совета, судится с профкомом. Был выдавлен прежний директор доктор физико-математических наук Сергей Черный, уволен руководитель Кемеровского филиала ФИЦ ИВТ доктор технических наук Вадим Потапов, который оспаривает это решение в суде. Научному руководителю института академику Юрию Шокину, кстати, приложившему немало усилий к тому, чтобы А.Юрченко занял директорский пост, было запрещено приходить на работу в период отпуска (позже этот запрет отменила прокуратура).

В общем, нынешнюю жизнь ФИЦ, по словам сотрудников, сопровождает сплошная череда всевозможных разбирательств, прокурорских проверок, судебных тяжб, в которые вовлечены разные категории работников – от кадровиков до ученых. Очевидно, что это не способствует нормальной работе организации. В результате из института ушли или готовятся уйти несколько успешных ученых. Они уводят за собой свои группы и проекты. В состоянии войны с администрацией находится профсоюзная организация, отстаивающая трудовые права сотрудников.

В мае Ученый совет ФИЦ направил в Минобрнауки и различные государственные органы ходатайство о смещении А.Юрченко с должности врио директора. В июне состоялось собрание коллектива ФИЦ, обратившегося в министерство и прочие инстанции с просьбой отказать А.Юрченко в утверждении на должность директора и назначить новые выборы.

А совсем недавно вопрос о ситуации в ФИЦ был рассмотрен на заседании бюро Объединенного ученого совета (ОУС) СО РАН по нанотехнологиям и информационным технологиям, который курирует работу организации. В принятом бюро решении выражена озабоченность в связи с рисками невыполнения ФИЦ государственного задания из-за увольнения ряда руководителей и ключевых исполнителей проектов и фактической невозможностью работы Ученого совета.

Бюро акцентировало внимание на том, что в состав администрации ФИЦ «привлечены люди без соответствующего образования, никогда ранее не работавшие в области науки или образования, в результате чего происходит разрушение научных традиций, принятых в научных организациях СО РАН». Решено было инициировать обращение в Минобрнауки о создании комиссии для рассмотрения поднятых вопросов, а на время ее работы рекомендовать приостановить деятельность врио директора.

В ответ А.Юрченко направил председателю Сибирского отделения РАН Валентину Пармону и членам бюро ОУС претензию (именно так названо 13-страничное послание) с требованием дезавуировать решение бюро и заявлением о том, что оставляет за собой право в случае невыполнения этого условия добиваться отмены документа через суд.

В претензии решение бюро объявлено «незаконным, необоснованным, нарушающим права и законные интересы ФИЦ ИВТ, направленным на дестабилизацию и блокирование его работы, а также на дискредитацию его действующего законного руководителя в глазах трудового коллектива и научного сообщества». В действиях лиц, участвовавших в заседании бюро, автор претензии усмотрел «признаки наличия составов преступлений, предусмотренных Уголовным Кодексом РФ», а именно: статьей 128.1 (Клевета), статьей 286 (Превышение должностных полномочий), статьей 280 (Публичные призывы к осуществлению экстремистской деятельности), статьей 275 (Государственная измена). Признаки состава преступлений излагаются в претензии с подробным перечислением многочисленных кар, грозящих причастным лицам.

Надо сказать, что Андрей Юрченко представляет себя выразителем интересов нового поколения прогрессивных научных менеджеров, которым не дает развернуться старая академическая элита. В своем интервью на интернет-ресурсе nsk.rbc.ru (https://nsk.rbc.ru/nsk/24/06/2021/60d45e629a79471b174c634e) он заявляет:

«Если прямо сейчас, не откладывая, государство не поддержит переход фактического управления к тем, кто еще дееспособен, готов к реформам и имеет достаточно понимания, опыта и здоровья, чтобы управлять – российский научный менеджмент как эксперимент можно будет сворачивать. Так как дедовщина в науке хуже, чем в армии… Академики не готовы сдать занятые позиции без боя, и в тех учреждениях, где соответствующие реформы уже начались, старшее научное поколение показывает далеко не научную деловую хватку. Иногда в ход идут оскорбления, клевета, угрозы, подделка документов, присвоение полномочий, саботаж, организация “подполья” из числа “стариков-разбойников” – все средства хороши, чтобы избавиться от “молодого нахала”, который посягнул на академическую неприкосновенность».

Молодые директора институтов действительно, случается, конфликтуют с оставшимися на научном руководстве «бывшими». Но конкретный скандал вряд ли можно списать на происки «стариков-разбойников». Здесь налицо противостояние администрации и значительной части коллектива, не приемлющей жестких директивных методов руководства научной организацией.

Как отреагирует на претензию руководство СО РАН, мы скоро узнаем. Должно сказать свое слово и Минобрнауки, которое пока отделывается отписками по вопросам частного характера.

Надежда Волчкова

В числе технических новинок, которые были представлены на восьмом Международном форуме «Технопро 2021», прошедшем в Новосибирске 25 – 27 августа 2021 года, был инновационный газоанализатор HEALTHMONITOR, разработанный новосибирской компанией «Сайнтификкоин» совместно с Институтом автоматики и электрометрии (ИАиЭ) СО РАН.

Идея разработки заключается в том, что выдох человека содержит более 750 летучих соединений, котрые содержат важную информацию о состоянии его организма. Для анализа данных получаемых газоанализатором учеными ИАиЭ СО РАН разработано программное обеспечение с использованием современных нейросетей.

Работа над этой технологии началась в 2018 году. Старший научный сотрудник Лаборатории физики лазеров Института автоматики и электрометрии СО РАН Сергей Никитич Атутов разработал главный принцип работы HEALTHMONITOR. Совместно с Максимом Дведенидовым они существенно доработали технологию и представили ее российскому и международному научному сообществу. 

Создатели прибора постоянно расширяют его возможности. В прошлом году ведущий научный сотрудник ИАиЭ СО РАН Александр Кугаевских разработал нейросеть, которая определяет COVID-19 по выдоху с точностью до 95% и чувствительностью до  91%. Нейросеть была интегрирована с прибором, а сейчас газоанализатор, помимо COVID-19, диагностирует астму, сахарный диабет, пневмонию и фиброз лёгких.

Недавно прибор был представлен в составе экспозиции Новосибирской области на всероссийском форуме «Здоровье нации – основа процветания России». За три дня работы форума тестирование на газоанализаторе прошли около 100 человек, включая первого заместителя председателя комитета по образованию и науке Государственной думы РФ Геннадия Онищенко. Итоги форума вылились в соглашения, рассказал руководитель проекта HEALTHMONITOR Максим Дведенидов:

«Мы реализовали одну из стратегических задач нашей компании, завершив переговоры с Московским центром инновационных технологий в здравоохранении. Теперь наш прибор будет использоваться в системе медицинской диагностики Москвы».

Параллельно производители предпринимают меры по выходу на мировые рынки, представив свой газоанализатор на ряде крупных международных выставок и форумов, где он также вызвал интерес у потенциальных заказчиков.

На «Технопроме» компания демонстрировала версию газоанализатора для спортсменов. Это направление является довольно перспективным и вот почему. Существующие в профессиональном спорте протоколы тестирования основаны лишь на анализе концентрации O₂ и CO₂. Соответственно, на рынке представлены газоанализаторы, имеющие всего лишь два сенсора, анализирующих концентрацию каждого из этих газов, причем зачастую речь идет о достаточно дорогостоящей технике.

«HEALTHMONITOR SPORT способен обеспечить оперативный анализ большинства выдыхаемых человеком газов. В частности, он определяет такие показатели как анаэробный порог, аэробный порог, липолиз, гликолиз, отвечающие за эффективность тренировок у спортсменов. Это делает его универсальным инструментом для эффективного построения тренировок, индикации биологических фаз организма конкретного спортсмена, оценки текущего уровня физической подготовки, усталости, психологического стресса», - рассказал Максим Дведенидов.

Так, например, анаэробный порог – это самый высокий уровень интенсивности, который человек может выдерживать в течение длительного времени без того, чтобы в организме накапливалось значительное количество лактата. Когда анаэробный порог превышен, в крови начинает накапливаться лактат, что приводит к затвердеванию мышц. А липолиз –это процесс расщепления жиров на составляющие их жирные кислоты под действием фермента липазы. Процесс напрямую связан с потерей веса, снижением жировых отложений и увеличением сухой мышечной массы. Оперативный мониторинг того, как протекают эти и другие важные процессы в организме во время тренировки позволяет заметно повысить ее эффективность, лучше подобрать режим тренировочного процесса, исходя из индивидуальных характеристик спортсмена.

По словам представителей компании, в рамках «Технопрома» были проведены первичные переговоры с ключевыми игроками рынка фитнес-индустрии о поставке газоанализаторов. А буквально накануне производителя был получен сертификат Европейского союза на спортивную версию газоанализатора, что открывает ему дорогу и на западный рынок.

Максим Дведенидов прокомментировал возможности, которые открываются перед компанией после сертификации: «Получение европейский сертификат на спортивную версию устройства стало последним этапом для запуска продажи HEALTHMONITOR SPORT на российском и международном рынке. Согласно проведенной аналитики данного рынка, число фитнес-клубов только в Европейском союзе, составляет около 70 тыс. По нашим оценкам, примерно 5% фитнес-центров и спортивных клубов приобретут высокотехнологичный газоанализатор HEALTHMONITOR SPORT в 2022 году. Таким образом, перспективный рынок продаж только в Европейском союзе могут быть оценены в 3 500 аппаратов. Наличие европейского сертификата позволит нам в кратчайшие сроки получить разрешение на продажу оборудование в ОАЭ и другие страны Персидского залива, что сделает возможным экспортировать HEALTHMONITOR SPORT в данные государства, где уже сейчас полностью сняты ограничения на посещение спортивных и фитнес-центров».

Сергей Исаев

В честь Дня Академгородка Сибирское отделение РАН организует конкурс эссе на тему «В разработке какой важной для человечества научной темы или технологии я бы хотел принять участие?» для учащихся 7—11 классов школ города Новосибирска.
 
Конкурсная работа подается в Президиум СО РАН по электронной почте scienceinsiberia@gmail.com с пометкой «Конкурс — Год науки и технологий» и должна содержать описание научной темы или технологии, которую участник конкурса считает важной и актуальной, а также его предложения относительно развития этой темы и технологии и вклада, который он готов сделать в будущем. Также к эссе нужно приложить сведения об авторе и согласие на передачу прав на использование работы и обработку персональных данных.
 
Оценивать работы, представленные на конкурс, будет экспертный совет, в которых входят представители Президиума РАН, научных институтов, инновационных компаний Советского района г. Новосибирска и издания «Наука в Сибири».
 
Победители будут объявлены на Дне Академгородка и награждены дипломами и подарками, лучшие работы будут опубликованы в издании «Наука в Сибири». Кроме того, Президиум СО РАН организует для победителей встречу с руководством Сибирского отделения РАН.
 
Эссе на конкурс нужно подать до 20 сентября.

Положение о конкурсе доступно по ссылке: https://docs.google.com/document/d/1Xj_0vcpI4IePunJUvdXvjo3qzhiycA-C/edit?usp=sharing&ouid=108088556361868502749&rtpof=true&sd=true

Многие люди при слове клад представят себе зарытый в землю старинный сундук или кувшин, наполненный монетами и драгоценностями. Найдешь такой и разбогатеешь. У ученых отношение к кладам иное – для них они прежде всего источник знаний о прошедших эпохах, археологический памятник. Причем, это может быть вовсе не кувшин с золотыми монетами, а, например, котел. Изучению таких кладов, найденных на территории Среднего Енисея, посвящена статья ведущего научного сотрудника Института археологии и этнографии СО РАН, д.и.н. Андрея Бородовского и недавно ушедшего от нас независимого исследователя из Красноярска Юрия Оборина. Мы попросили Андрея Павловича рассказать подробнее о кладах, описанных в этой работе.

– О каких именно кладах идет речь в Вашей статье?

– Статья посвящена находкам металлических котлов и кладов эпохи раннего железа на территории Среднего Енисея, это период от скифского до хунно-сяньбийского времени, это период примерно с VIII века до н.э. по IV век н.э. Проанализировав вопрос о вариантах присутствия котлов в этих кладах, мы выдвинули гипотезу о том, что котел в то время был распространенным вместилищем для ценных предметов, составляющих клад: зеркал, топоров, поясной фурнитуры и так далее.

– Как вообще возникали клады, это был способ спрятать ценные вещи от каких-то захватчиков?

– Исходя из того, что известно археологам, можно выделить три основных типа кладов – ситуативные, сберегательные и ритуальные. Ситуативные клады, как правило, погребались по какой-то исторической причине, связанной с определенными событиями или масштабными процессами, по завершении которых обретение содержания клада было не очевидно. В свою очередь, сберегательные клады интерпретировались как временное погребение ценностей для сохранения и последующего их обретения и использования. Ритуальные «клады» чаще всего являлись следствием намеренного сокрытия переставших по каким-то причинам функционировать святилищ. При этом, ценные предметы, составляющие клад, должны быть помещены в какое-то вместилище, что собственно отличает клад от других археологических комплексов, например, погребений.

– И в данном случае, вместилищем служили котлы?

– Для большинства кладов, которые описаны в этой статье, да. Хотя там приведены примеры находок нескольких котлов разного размера, вложенных друг в друга. Эти находки тоже можно интерпретировать как клады. Также обнаруживались комплексы, которые включали в себя миниатюрные бронзовые котлы или обломки котлов как часть клада. Поэтому котлы играли не только утилитарную роль вместилища других, более ценных с точки зрения людей той эпохи, предметов. Кроме того, котлы археологи находят не только в составе кладов, но и по отдельности, в статье мы называем эти находки «случайными». Такие котлы отличаются более разнообразными ручками и оформлением внешних стенок.

Некоторые, например, имеют на стенках рельефное изображение, имитирующее отпечатки конских копыт. Сейчас мы можем лишь предполагать, что означал такой орнамент: одни исследователи считают их разновидностью родовой печати владельцев, другие – стилизованным изображением защитного вооружения из стенок копыт, распространенного среди кочевников того времени.

– Понятно, что любые археологические находки служат источником информации о материальной и духовной культуре, в рамках которой эти артефакты были созданы. Есть какие-то специфические научные задачи при изучении кладов?

– Во-первых, нам надо правильно интерпретировать находку, понять, к какому типу относится найденный клад, исходя из списка предметов, входящих в его состав. Установив это и определив более или менее точно возраст, в дальнейшем, можно правильно использовать его в качестве источника информации о том периоде истории, к которому относится клад. С этой же целью, мы создаем карты обнаружения кладов.  В этой статье нами была составлена картография 21 клада на территории Среднего Енисея, в вещевой комплект которых входили котлы. Она позволила выявить территориальное своеобразие размещения котлов из «случайных» находок, а также в составе кладов, а также выявить несколько компактных территорий, для которых было характерно неоднократное обнаружение кладов с котлами. Одним из них являются северо-восточные территории Среднего Енисея (см. рис. 1). Это среднее течение долины р. Кан в окрестностях с. Терское. Другие территории локализации находок котлов расположены на северо-западе – от Косогольских озер до среднего течения р. Июс. Также можно говорить и о наличии южной территории распространения таких находок. Она локализуется в основном от Аскизской степи до левобережья Енисея на этом участке.

Что касается определения возраста клада – это тоже непростая задача. Сами котлы из кладов не могут использоваться для их датировки, поскольку их общая хронология бытования (как предмета длительного пользования) чаще всего на несколько столетий древнее наиболее поздних предметов, входящих в состав собрания.

– Иначе говоря, в датировке кладов тот же принцип, что и в армейских марш-бросках, считают «по последнему»?

– Что-то общее в подходах есть. Потому что многие ценные предметы, которые мы находим в кладах, те же зеркала, могли до этого долго передаваться из поколения в поколение. Иногда это понятно по следам эксплуатации, иногда – по технике изготовления, отличной от других предметов из клада. А вот массив т.н. предметов «хунхузских бронз» (кольца, пряжки, подвески, пластины с различными изображениями), которые часто находят в составе клада – лучше подходят для датировки. Но, вообще, устанавливать хронологию клада по отдельным предметам часто дает противоречивые результаты с разбросом в несколько веков. Поэтому наиболее результативным приемом определения абсолютного и относительного времени закладки клада может быть сличение содержимого ряда кладов одной эпохи.

– Возвращаясь к районам, где больше всего найдено кладов, какие выводы из этого можно сделать, почему именно там?

– Это связано с особенностями хозяйствования и логистики населения Сибири в то время. Так, котлы гуннского времени, как правило, тесно связаны с гидрографическим фактором. Такие находки происходят преимущественно из пойменных зон небольших рек, ручьев и закрытых водоемов, включая озера и болотные топи. Это было обусловлено особенностями расположения зимников и откочевкой с них в начале весеннего сезона на летние стоянки. Именно в этот период, по мнению некоторых исследователей, на этих территориях совершались обряды «оставления инвентаря», за которым предстояло вернуться к следующей зимовке.

Работа выполнена в рамках проекта НИР ИАЭТ СО РАН (№ 0264-2021-0008 «Изучение, сохранение и музеефикация археологического и этнокультурного наследия Сибири»)

Сергей Исаев