В условиях холодов этой зимы серьезной атаке подверглось и сознание россиян. На просторы масс-медиа выплеснулась волна тревожных сообщений о предстоящем глобальном похолодании, якобы угрожающем нашей стране уже с этого года. Информация подавалась примерно в таком виде: «На Россию надвигается глобальное похолодание», или такое: «Жителей России предупредили о глобальном похолодании». Как выяснилось, источником панической информации выступило информационное агентство «URA.RU», разместившее фрагмент беседы с профессором Российского государственного гидрометеорологического университета Олегом Покровским.

В ходе этой беседы ученый заявил о том, будто «наступает пора холодов»: «Глобальное потепление, о котором так долго говорили, под большим вопросом. На протяжении нескольких последних лет средняя температура поверхности Северной Атлантики в субполярной зоне (50-60 градусов широты на Север) резко падает, в том числе в Европейском и Американском секторе. Все эти процессы постепенно приходят в Северный ледовитый океан, и там тоже вода становится более холодной, в связи с этим изменяются и атмосферные процессы. Если это охлаждение атлантических вод продлится, в мире сильно похолодает, особенно в скандинавских странах и в России. Количество льда возрастет. При этом холод в России будет значительно сильнее, чем в Европе, подогреваемой теплым воздухом Атлантического океана».

Именно этот пассаж на все лады начали транслировать многочисленные российские интернет-сайты и СМИ, преподнося его как страшное апокалиптическое пророчество. При этом журналисты не удосужились дать более полную справку об авторе этих предсказаний и о его идеях. На всякий случай напомним о взглядах профессора Олега Покровского на теорию глобального потепления. Как следует из его популярных лекций (их можно легко найти на видео-хостинге Youtube), идею роста глобальной температуры еще с 1970-х годов продвигали представители транснациональных нефтегазовых корпораций. Главная цель якобы заключалась в том, чтобы таким путем обрушить цены на нефть и поставить в тяжелое положение арабских производителей углеводородов. Ради этой цели будто бы и была «запущена» теория антропогенного воздействия на климат, в рамках чего обосновывалась необходимость перехода на возобновляемые источники энергии. Правда, уточняет профессор, жертвой этой авантюры стали не арабы, а Советский Союз, сильно пострадавший от падения нефтяных цен. Климатология, утверждает он, тесно связана с политикой, и потому любая точка зрения, идущая против господствующей теории, принимается в мировой науке в штыки.

На основании таких исходных посылок профессор Покровский относит себя к немногочисленным ученым-аутсайдерам, пытающимся-де донести до людей правду. К такой правде, например, относится утверждение ученого о том, что примерно к 2025-30-м годам ледяной покров в Арктике восстановится до своих исходных значений. «Я работаю с данными, а не с моделями», - утверждает он. По его данным, глобальная температура в нынешнем столетии совсем не растет, несмотря на рост концентрации углекислого газа. «Так есть ли тут связь между одним и другим?», - восклицает ученый.

Возможно, с теоретической точки зрения это очень верное замечание относительно причинной зависимости наблюдаемых явлений. Но проблема заключается в другом: почему в распоряжении уважаемого ученого оказываются какие-то особые данные, которых нет у его оппонентов? Заявление насчет того, будто глобальная температура не растет с начала нового столетия, выглядит довольно смелым. Однако насколько оно является правдивым? Зайдем, например, на сайт NASA, где собраны все основные данные по динамике климатических изменений за 1880 – 2020 годы. Согласно приведенному графику, глобальная температура с 1990-го года (если брать тридцатилетний отрезок) выросла примерно на 0,61 градуса! Конечно, можно обвинить NASA в пособничестве заговору, но в этом случае дискуссия полностью выйдет за рамки науки.

Кто, в таком случае, прав? Может, отечественная наука, в самом деле, держит глухую оборону против заокеанских заговорщиков и располагает фактами, скрытыми от широкой общественности? За разъяснениями я обратился к заведующему Лабораторией кайнозоя, палеоклиматологии и минералогических индикаторов климата Института геологии и минералогии СО РАН Владимиру Зыкину, давно уже изучающему проблему глобального изменения климата и читающему на эту тему курс лекций в НГУ. Ученый честно признался, что не совсем понимает, на какие данные опирается уважаемый профессор Олег Покровский, когда заявляет о том, будто температура поверхности Северной Атлантики в субполярной зоне «резко падает» и происходит остывание воды в Северном ледовитом океане. Как сказал Владимир Зыкин, за последнее десятилетие мы, наоборот, отмечаем тенденцию к потеплению Северного ледовитого океана. Кроме того, прошедший 2020 года оказался самым теплым в истории наблюдений, а площадь ледового покрова на полюсах за последние тридцать лет сократилась на треть. Разумеется, процесс этот не движется по строго прямой линии. Возникают вполне допустимые флуктуации. Ледники то отступают, то наступают. Тем не менее, равнодействующая вполне очевидно тянется вверх, в сторону потепления. И в прошлом году льды также продолжили отступление. В таких условиях, замечает Владимир Зыкин, заявлять о похолодании Северного ледовитого океана, по меньшей мере, странно.

Понятно, что панические заявления о начале глобального похолодания делаются на фоне чувствительных февральских морозов, от которых многие из нас отвыкли. Однако спекулировать на погодных явлениях, внушая неискушенной публике неподтвержденные гипотезы и непонятно на чем основанные прогнозы, вряд ли к лицу ученому. В данном случае такие спекуляции ничем не отличаются от панических заявлений противоположной стороны, которые обычно делаются во время аномальной летней жары. Если опираться на данные климатологии, то столь мощные сезонные флуктуации никак не вступают в противоречие с общим глобальным трендом. Показательно, что пока весь мир обсуждает зимнюю непогоду в Техасе, мало кто обращает внимания на то, что в Средней Азии установились аномально ВЫСОКИЕ температуры, превышающие климатическую норму на 8-12 градусов. Так, в Ташкенте во второй половине февраля дневные температуры достигали отметки +26 градусов. Разумеется, никто из климатических скептиков не заинтересовался данным фактом и никак его не комментировал.

Зато много скепсиса вызвали картины заснеженной пустыни на Ближнем Востоке. «Ну и где оно, глобальное потепление?», - вопрошала российская публика, обнажая свое невежество в области физической географии. Как сказал по этому поводу Владимир Зыкин: «Я всегда объясняю студентам, что снег – это, прежде всего, влага. Что касается пустынь Ближнего Востока, то там в зимнее время ночная температура может запросто упасть до серьезных отрицательных значений. И таким холодом в этих местах никого не удивишь. Просто чаще всего это происходит при сухом воздухе. Снег же свидетельствует не о температурной аномалии, а о проникновении влажного воздуха».

Кстати, отметим, что в американской прессе были сразу же опубликованы обстоятельные объяснения случившейся непогоды и ее связи с глобальным потеплением. Как указывается в одной публикации, подобные экстремальные события в наше время вовсе не исключаются, поскольку термическая зональность на планете никуда не делась. Однако при этом они происходят реже, чем было раньше. В этом случае срабатывает чисто психологический эффект: современное поколение острее реагирует на холодные зимы именно потому, что оно от них отвыкло. Действительно, с этим утверждением трудно не согласиться, особенно нам, жителям Сибири. Так, нынешняя зима является «аномальной» лишь с позиции текущего столетия. Для старожилов же она является совершенно нормальной сибирской зимой. По крайней мере, в далеких 1960-70-х годах таким морозам никто никогда не удивлялся.

 Впрочем, ситуация складывается намного драматичнее, считают специалисты. Дело в том, что из-за потепления в Арктике холодные воздушные массы могут как бы «залипать» над определенными территориями, отчего экстремальное явление будет продолжаться дольше, чем было раньше. Иначе говоря, воздушный поток теперь «рассасывается» медленнее, поскольку нет прежней разницы температур между полярными областями и нижними широтами. В любом случае, предупреждают эксперты, глобальное изменение климата само по себе чревато разрушительными явлениями, к которым необходимо научиться приспосабливаться.

Нынешняя зима, скорее всего, стала серьезным напоминанием людям о возможных рисках.  Однако это не повод, конечно же, чтобы экстремальное погодное явление использовать в качестве аргумента для обоснования противоположного климатического тренда. Как справедливо заметил на этот счет Владимир Зыкин: климат на планете не может измениться в одночасье, чтобы со следующего года мы вступили бы в эпоху лютых морозов. Подобные заявления, которыми теперь пестрят наши СМИ и интернет-сайты, являются обычными журналистскими спекуляциями. Так что кричащие заголовки в стиле: «Россия вступает в эпоху глобального похолодания!», - в большей степени отражают невежество авторов, чем реальные факты. 

От себя добавим, что такие заголовки особенно смешны после того, как еще в мае прошлого года руководство Российской гидрометеорологической службы утверждало, что в России процессы потепления происходят В ДВА РАЗА БЫСТРЕЕ, чем в других странах. И вот теперь от лица заслуженного метеоролога нам бросают «прогноз» о начавшемся-де глобальном похолодании. Воистину, что-то неладное творится в нашей науке, когда авторитетные инстанции оглашают жителей прямо противоположными заявлениями. Если так пойдет и дальше, то в скором времени слово ученого в нашей стране не будет значить вообще ничего.

Олег Носков

Идея насыщать опухолевые клетки изотопом бора-10, а затем уничтожать с помощью облучения потоком нейтронов родилась еще в 1936 году. Казалось, медицина получила простое, но очень эффективное оружие против рака, но вскоре выяснилось, что его применение на практике требует решения сложнейших научных задач. Их решение заняло не одно десятилетие, но игра «стоила свеч», ведь в случае успеха, бор-нейтронозахватная терапия (БНЗТ) даст шанс на спасение миллионам людей. Особенно в тех случаях, где классические методы онкотерапии помогают мало, например, в лечении опухолей мозга.

Поначалу испытания БНЗТ проводили на больших атомных реакторах. Но нужного эффекта не получили из-за низкой концентрации бора в опухоли, да и сама идея разместить атомный реактор в здании больницы мало реализуема, а без этого ни о каком переходе от экспериментов к внедрению и речи не шло.

Первый серьезный прорыв случился в конце прошлого века, когда физики предложили в качестве альтернативы атомным реакторам (большим, дорогим и не самым безопасным устройствам) использовать компактные ускорители. Тогда в эту гонку включился Институт ядерной физики СО РАН. «Гонка» прозвучало не случайно, как говорят сами ученые, исследования в данном направлении идут в условиях жесткой конкуренции, ведь на кону не только миллионы жизней, но и лидирующее положение на многомиллиардном рынке высокотехнологичной медицины.

В этой борьбе у новосибирских ученых неплохие позиции, поскольку им удалось создать ускоритель, полностью оптимизированный именно под задачи БНЗТ. Первый пучок нейтронов на нём был получен в 2008 году. За следующие годы был решен еще ряд важных задач: справиться с электрическими пробоями, спонтанно возникающими во время работы ускорителя, сформировать пучок нейтронов, в наибольшей степени удовлетворяющий требованиям и проверить его на лабораторных животных.

«Многие задачи были для нас принципиально новыми, - вспоминает научный руководитель научного направления «Плазма» ИЯФ СО РАН, д.ф.-м.н. Александр Иванов. – До того мы подходили к созданию ускорителей исключительно как физики, рассматривали их как приборы, нужные для наших исследований, а теперь же надо было учесть, что это будет медицинское оборудование, с помощью которого будут лечить людей, а это совсем иной набор требований и параметров».

Следующим шагом стал переход к клиническим испытаниям и на этой стадии проект новосибирских физиков стал приобретать черты международного. Площадку для испытаний предоставила одна из китайских клиник, а значительная часть оборудования по российским чертежам была изготовлена американской фирмой, с которой у ИЯФ СО РАН сложились хорошие партнерские отношения. Впрочем, такое сотрудничество разных стран в реализации масштабных проектов, не взирая на конкуренцию, встречается нередко. Достаточно вспомнить Международную космическую станцию, Большой адронный коллайдер, обмен информации между вирусологическими центрами разных стран в условиях пандемии. Вот и здесь удалось договориться на взаимовыгодной основе, но помешал всемирный карантин.

«Экспериментальное лечение первых пациентов должно было начаться еще в прошлом году, но до сих пор наши специалисты не могут приехать в Китай, чтобы настроить и запустить установку. Правда, по последним договоренностям сотрудники института должны отправиться туда уже в мае, и мы надеемся, что летом испытательная программа, наконец, стартует», - рассказал Александр Иванов.

Сегодня, помимо российской установки, в Японии и Финляндии проходят испытания модели ускорителей, созданные их зарубежными коллегами. Так что спор о том, кто будет лидером в области нового вида онкотерапии еще не закрыт. Да и научные задачи по его внедрению до конца не решены.

Одной из ключевых проблем при внедрении БНЗТ в российское здравоохранение является отсутствие в стране препаратов нового поколения для доставки бора в больные клетки. Те лекарства, что есть, обеспечивают низкий относительный уровень концентрации бора (примерно в три раза выше, чем в окружающих тканях), а для успешного лечения эта разница должна быть порядка ста. И при этом они должны иметь низкую токсичность для организма.

«Новые лекарства позволят накапливать бор в опухолевых клетках в десятки и сотни раз эффективнее, чем древний борфенилаланин, который мы применяем на мышах. Следовательно, можно будет использовать более щадящие по времени и интенсивности сеансы облучения. Подобные препараты есть в ряде западных стран, но если мы говорим о развитии этого направления медицины у нас, то и препараты нам нужны собственного производства. Насколько я знаю, такие работы проводятся, в том числе, в биологических и медицинских институтах нашего Академгородка, уже есть первые результаты, надеюсь, нашим специалистам удастся разработать свой вариант эффективного борсодержащего препарата», - отметил Александр Иванов.

В заключение мы попросили ученого поделиться прогнозом относительно сроков и масштабов внедрения БНЗТ в практику российских онкоцентров и поинтересовались ее безопасностью для пациентов и медперсонала.

«Что касается сроков и масштабов, все упирается, прежде всего, в цену вопроса, а она немалая. Создание самой установки стоит около полутора миллиардов рублей, примерно в такую же сумму обойдется строительство специального лечебного корпуса для неё. Понятно, что для бюджета российского здравоохранения — это существенная нагрузка. На Западе эту проблему решают через механизмы частно-государственного партнерства, но у нас они пока не столь отлажены и давать прогнозы, как скоро изменится ситуация в этой области, я не готов», - ответил Александр Иванов.

Недавнее решение премьер-министра Михаила Мишустина о выделении средств на развитие бор-нейтронозахватной терапии онкологических заболеваний (речь шла о 800 млн рублей) внушает определенный оптимизм. Понятно, что эта сумма намного меньше сметы создания даже одного специализированного центра, да и потрачена она будет не на строительство, а на проведение доклинических и клинических испытаний на территории России. Но сам факт правительственной поддержки (вместе с прохождением новой терапией «клиники»), надеются ученые, может повысить интерес к таким проектам и со стороны крупного бизнеса. Пока же наиболее реально проведение экспериментального лечения пациентов в Новосибирске (на базе клиники, под которую еще в 2016 году было решено переоборудовать одно из зданий ИЯФ СО РАН) и в Национальном медицинском исследовательском центре онкологии им. Н. Н. Блохина (Москва).

Что касается безопасности, то здесь никаких оснований для тревоги нет, подчеркнул Александр Иванов: «Все медицинские разработки, будь то лекарства или оборудование, сначала проходят проверку на безопасность, в этом плане у нас действуют очень строгие стандарты, оценивающие все потенциальные риски. И сам факт допуска нашей установки к клиническим испытаниям, как за рубежом, так и, в перспективе, в России, говорит о том, что она безопасна для пациентов и персонала, который на ней работает».

Для образного определения современной экономики и основанного на ней общества придумано много интригующих метафор: «экономика знаний», «информационная экономика», «экономика внимания», «экономика услуг», «цифровая экономика», «интернет-экономика», «экономика эксафлопсов», «креативная экономика»… Но, пожалуй, до сих пор «зонтичным» определением для всего этого семантического ряда остается классическое – «постиндустриальное общество».

Мир уютных коворкингов

Американский социолог Даниел Белл, сформулировавший впервые в 1973 году эту концепцию, в предисловии к первому русскому переводу своего главного труда «Грядущее постиндустриальное общество» (1999) определял его так: «Постиндустриальное общество… не является проекцией или экстраполяцией современных тенденций западного общества; это новый принцип социально-технологической организации и новый образ жизни, вытесняющий индустриальную систему, точно так же, как она сама вытеснила когда-то аграрную. В первую очередь оно воплощается в утрате промышленностью, организованной на основе стандартизации и массового производства, своей центральной роли. Это не означает, что производство товаров прекратится; ведь производство продуктов земледелия в западном мире продолжается и сегодня (причем продовольствия производится больше, чем когда бы то ни было ранее)… Прежде всего это общество, основан­ное на услугах».

В 1999 году Белл приводил такой пример: в США более 70% рабочей силы было занято в сфере обслуживания… Однако меньше чем через десять лет, в 2008 году, мир неожиданно потряс сильнейший кризис кредитования. Экономический спад был настолько сильным, что заставил говорить о государственном дефолте таких стран, как Испания, Италия и даже Великобритания.

«Ситуация уходит корнями в заблуждение о том, что Великобритания станет локомотивом развитых государств на пути в так называемое постиндустриальное общество, – отмечал в статье в Financial Times (23.04.08) президент компании Rolls-Royce Джон Роуз. – Суть концепции заключалась в том, что мы будем генерировать идеи, а другие страны будут выполнять незавидную роль производителей готового продукта. Оценить масштабы спада в производственной базе можно на основании того факта, что за последние 10 лет мы лишились около миллиона работников промышленной сферы. Потеря этих работников повлекла за собой исчезновение торговых марок, интеллектуальной собственности и – для исследователей – путей на рынок для их изобретений».

Тогда, 13 лет назад, Роуз предлагал обратить внимание на «промышленную базу» национальной экономики. «Прежде всего надо перестать рассматривать промышленность в качестве некоего пережитка промышленной революции, – настаивал Роуз. – Обладание основательной промышленной базой делает нас влиятельными в мире…»

Показательно, что эти слова принадлежат представителю именно английского промышленного капитала. Ведь как раз в Англии в середине XVIII – начале XIX века знания «о том, что» (наука) соединились со знаниями «о том, как» (производство). В 1860 году Великобритания производила 20% мировой промышленной продукции. В 1870-м на нее приходилось 46% мировой торговли промышленными товарами. (Для сравнения: по состоянию на 2007 год доля Китая в мировом экспорте составляла около 17%.)

Собственно, сам феномен классической промышленной революции в Великобритании и возникает лишь в момент появления такой положительной обратной связи. Эллины, приводит пример известный английский экономический историк Джоэль Мокир в своей книге «Дары Афины. Исторические истоки экономики знаний» (2012), разработали Птолемееву астрономию, но не использовали ее в навигационных целях; античная оптика не привела к появлению биноклей и очков. Можно привести пример более близкий и поучительный для нас.

Индия, уже пару десятилетий как минимум, – один из признанных лидеров рынка глобального офшорного программирования. Более половины ВВП страны в нулевые годы составляла продукция и услуги IT-сектора. Доходы отрасли росли на 22–24% в год. Однако никакого «экономического чуда» сервисный IT-сектор там не создал. Индии еще очень далеко по уровню экономического (промышленного прежде всего) развития до своего сверхсоседа Китая и вообще до других развитых стран мира. Хотя Индия и сумела создать свою атомную бомбу. «В итоге получается то, что получается – мир айтишников в уютных коворкингах и курьеров в цветных куртках на улице. Экономический рост замедляется как в развитых, так и в развивающихся странах (где население так же активно переходит в услуги, иногда даже обратно из промышленности), а уровни продуктивности труда стагнируют. И пока решение этой проблемы в масштабе не реализовано еще нигде», – замечает автор ТГ-канала «Русский футурист» Валентин Ерохин.

Русское экономическое чудо

Кстати, этот уникальный социально-экономический феномен – соединение (синергия – как любят говорить сегодня) теоретического знания и промышленного производства – характерен был и для России в конце XIX – начале XX столетия.

В период с 1881 по 1896 год объем промышленного производства в России увеличился в 6,5 раза при росте численности рабочих в 5,1 раза; количество фабрик за эти 15 лет возросло на 7228, а выработка на одного рабочего – на 22% (Рязанов В.Т. Экономическое развитие России. Реформы и российское хозяйство в XIX–XX вв. СПб.: Наука, 1998.). С 1890 по 1900 год мощность паровых двигателей в промышленности России увеличилась с 125,1 тыс. л.с. до 1294,5 тыс. л.с. – на 300%! В 1900 году из всех существовавших на тот момент предприятий России 40% были основаны в последнее десятилетие XIX века. За десять лет (1890–1900) было проложено свыше 21 тыс. верст новых железнодорожных путей – почти столько же, сколько за все время с момента отмены крепостного права в 1861 году.

Собственно, и Советский Союз становится в полном смысле полноценным государством после того, как в конце 1920-х развернул программу индустриализации. Профессор экономической истории Нью-Йоркского университета в Абу-Даби Роберт Аллен отмечает, что в 1928–1940 годы ежегодный прирост экономики в СССР составлял 5,3%, «что является весьма внушительным показателем даже по меркам «восточноазиатского чуда».

В общем, как резюмировал в 2008 году Джон Роуз, «основанная на обширной базе экономика, чья промышленность характеризуется высокой стоимостью, скорее будет демонстрировать куда большую устойчивость, нежели экономика с маленькой базой. Она создает более благоприятную обстановку для поддержки инноваций, развития новых бизнесов и поддержку существующих отраслей, имеющих реальную ценность. Она также более способствует тому, чтобы научные открытия имели больше шансов на материальное воплощение на рынке, создавая таким образом дополнительную ценность для страны, профинансировавшей эти изыскания».

Как ни парадоксально, сегодня, на пике всемирного очарования цифровой экономикой, с волшебным воздействием которой связывается все – от грядущего расцвета систем дистанционного образования до победы над пандемией COVID-19, слова Роуза становятся сверхактуальными. Если не сказать – пророческими.

Мусор не обманешь

Историк Вацлав Смил в книге «Как строился современный мир» приводит такой факт: с 2011 по 2013 год Китай использовал больше цемента, чем США за весь ХХ век – 6,6 гигатонны против 4,4 гигатонны соответственно. Только в 2013 году Китай потребил около 2,3 гигатонны цемента. Для сравнения, США в этом же году употребили чуть более 80 мегатонн, Россия – около 70 мегатонн. По некоторым оценкам, половина всей текущей инфраструктуры Китая (железные дороги, шоссе, дамбы, аэропорты, небоскребы) было построено позже 2000 года.

Тот же Валентин Ерохин, опираясь на исследование профессора Кембриджского университета Ха-Джун Чхана, отмечает: «Продуктивность растет быстрее в промышленности – поэтому, пока цены на промышленную продукцию падают, цены на услуги стабильны или растут. Это и создает иллюзию того, что сектор услуг растет и его доля в экономике повышается, пока доля промышленности падает.

С учетом такой динамики цен в Британии, которая считается одним из флагманов постиндустриального общества, доля сферы услуг с 1955 года выросла только на 10%. В США – второй флагман – экспорт услуг составляет 1% от ВВП, в то время как экспорт промышленных товаров даже у них 4% ВВП. Поэтому и надежды некоторых развивающихся стран на прыжок, минуя промышленную революцию, сразу к волшебной «экономике знаний» тщетны».

Именно поэтому прогнозы развития в России «цифровой экономики на основе блокчейн-технологий» не то чтобы бесполезны, но, возможно, несколько излишне романтичны. Недавний пример. 20 апреля состоялось онлайн-заседание Экспертного совета по цифровой экономике и блокчейн-технологиям при комитете Госдумы по экономической политике, промышленности, инновационному развитию и предпринимательству. Тема – «Создание устойчивых механизмов формирования кадрового потенциала цифровой среды: концепция образовательной экосистемы и развитие инновационных способов передачи информационно-образовательного контента».

То есть речь идет о повышении качества человеческого капитала (рабочей силы) в России. Именно этот фактор чаще всего рассматривается как основное условие «научно-технологического прорыва». Однако, согласно только что представленному докладу Центра исследований производительности НИУ «Высшая школа экономики» – «Производительность труда и российский человеческий капитал: кто виноват и что делать?», «среди факторов, влияющих на экономический рост в России, качество рабочей силы дает сравнительно небольшой вклад. Гораздо большее влияние в период с 1995 по 2016 год оказала фондовооруженность, совокупная факторная производительность и эффект перераспределения рабочей силы между отраслями».

Другими словами, без промышленного развития, которое тянет за собой и «цифровую среду», и качество рабочей силы, и научную инфраструктуру, генерирование концепций по поводу всего перечисленного – это перевозка воздуха в пульмановских вагонах. Немного утрируя, можно сказать, что цифровая среда – это прежде всего кремний и компьютерное «железо». А с этими компонентами якобы «постиндустриального» общества ситуация в России критическая.

Косвенный, но вполне показательный индикатор этого состояния – количество электронного мусора на душу населения. Вот данные из доклада Университета ООН «The Global E-waste Monitor 2020. Quantities, flows, and the circular economy potential». Средний житель Норвегии выкидывает в год 26 кг электроники; Великобритании – 23,9; Швейцарии – 23,4; Дании – 22,4. Всего же за 2019 год страны Европы сгенерировали 12 млн тонн электронного мусора, в котором ценных материалов осталось на 12,9 млрд долл. Из этих 12 мегатонн переработали 42,5%. И только на пятом месте – страна из другого региона: Австралия – 21,7 кг в год на человека.

Россия на общем фоне выглядит оазисом экологической чистоты: немногим больше 10 кг электронного мусора на человека в год. Но почему-то это не радует…

Мы можем сколько угодно дебатировать по поводу концепции «образовательной экосистемы и развития инновационных способов передачи информационно-образовательного контента», но пока не наладим раздельный сбор мусора, – в том числе электронного, хотя бы батареек, – мы можем в лучшем случае рассчитывать на подготовку кадров операторов по обслуживанию этой свалки. Пример Индии – перед глазами.

Компьютерные грезы и химические слезы

В марте 2021 года в пресс-центре ТАСС обсуждали мировую гонку суперкомпьютерных вычислений. Президент Российской академии наук Александр Сергеев отмечал: «Есть действительно гонка за владение максимально быстрым суперкомпьютером. И это не только гонка престижа, она сопровождается тем, что мы… живем в эпоху цифровой экономики. И это означает, что суперпроизводительные вычисления нужны не только для того, чтобы удовлетворять потребности ученых, а и для того, что эти компьютеры становятся все более нужны для общества и все более нужны для индустрии».

Россия в этой гонке – аутсайдер. Сейчас в топ-500 суперкомпьютеров – 226 китайских, 113 американских, 29 японских… Российских – 2. «Мы сейчас, мягко говоря, находимся на задворках суперкомпьютерного мира, и если сейчас чего-то не делать, это отставание становится критическим», – признал академик Игорь Каляев.

А что можно сделать? Первая естественная реакция – строить как можно больше суперкомпьютеров. Многие суперкомпьютеры в мире и строятся ради этой гонки по соображениям престижа. Но не только… «Требуются стратегические решения для того, чтобы «насытить» научно-промышленный «организм» «рабочими лошадками» – весьма большим количеством суперкомпьютеров не запредельных показателей», – резюмировали участники мартовского обсуждения в ТАСС.

Но все дело как раз в том, что этот «научно-промышленный «организм» находится в состоянии крайнего истощения. Никто не спорит: производительность суперкомпьютеров становится для промышленности конкурентным преимуществом, которое дает реальный эффект. Но только в том случае, если эта промышленность готова адаптировать технологии супервычислений.

Может быть, два российских суперкомпьютера в топ-500 – это и есть показатель развития не столько собственно суперкомпьютерных технологий и компетенций, сколько состояния отечественной промышленности. В таком состоянии эксафлопсы (1018 операций с плавающей запятой в секунду) ей просто не нужны. Нет под них производственных задач, да и самих производств нет. Вот и президент РАН Александр Сергеев, что называется, по Фрейду, обмолвился: «Запрос на 100-флопсный компьютер должен идти от промышленности, потому что неучастие в суперкомпьютерной гонке означает существенное технологическо-промышленное отставание».

Опять же неумолимая промышленная реальность и здесь дана нам не в ощущениях, но в цифрах.

Сталь – один из ключевых технологических материалов. На первом месте в мире по потреблению этого «хлеба» промышленности идет Южная Корея – более 800 кг в год на каждого жителя потребляет промышленность этой страны. На втором – Тайвань (около 600 кг); 549 кг стали в год на человека потребляет Канада и 534 кг – Китай. Япония и США – около 500 кг в год на человека. Россия поместилась ровно в середине двадцатки топ-потребителей стали, между Турцией и Францией: 324 кг в год на каждого россиянина. Индия, кстати, замыкает этот топ-20: около 90 кг стали в год на человека (данные World Steel Association).

В другой основополагающей отрасли промышленности, химической, ситуация предельно удручающая. На заседании Президиума РАН 23 марта 2021 года, специально посвященном развитию химии и химической промышленности, приводились такие цифры. В мире общий объем химического производства достигает 4 трлн долл. (8,3% мирового ВВП). Производство химпродукции транслирует на 98% всех товаров. Аэрокосмическая, автомобильная промышленность, добыча ископаемых ресурсов – на 100% зависят от химии.

Россия производит химической продукции примерно на 54 млрд долл. Китай – более чем на 1 трлн, ЕС – 565 млрд, США – 530 млрд. Китай за последние десять лет увеличил инвестиции в химию более чем в три раза, США – в два раза. «Доля химического комплекса в ВВП России занимает 1,1% (в Китае – 8,9%; в Японии – 8,2%; ФРГ – 6,9%; США – 6,1%), – подчеркнул выступивший на заседании Президиума РАН академик Михаил Егоров. – А существующая стратегия развития химической и нефтехимической промышленности до 2030 года в РФ предусматривает увеличение этого показателя до 2%… Состояние химической промышленности уже вызывает опасения с точки зрения национальной безопасности. Так, большинство товаров, например,100% катализаторов и 90% полимерных материалов, ввозится из-за рубежа».

Впрочем, и для сервисной экономики в России суперкомпьютерных вычислений не требуется. А вот в том же Китае, например, как сообщил недавно замминистра транспорта Ван Чжцин, трехлетним планом развития транспортной инфраструктуры предусмотрено строительство 30 новых аэропортов гражданского назначения. Кроме того, в трехлетний период должно быть построено не менее 3 тыс. км новых междугородних и муниципальных железных дорог, 25 тыс. км скоростных автотрасс. Отсюда понятно, почему в мировом топ-500 суперкомпьютеров – 226 китайские…

Добывать кремний или биткоины

Можно, конечно, выстраивать стратегии развития экономики страны, вдохновляясь тем, что в апреле 2021 года капитализация рынка криптовалют впервые достигла рекордного значения в 2 трлн долл. Можно генерировать программы создания «национальной суперкомпьютерной инфраструктуры, которая учитывает все тренды и потребности современного мира». Можно даже фантазировать на тему создания «устойчивых механизмов формирования кадрового потенциала цифровой среды»…

Надо только помнить, что майнинг любых коинов – это прежде всего тонны и тонны, и тонны сверхчистого кремния. А это, в свою очередь, – и сталь, и химия, и наука. Например, согласно отчету консалтинговой компании Deloitte, автомобильная электроника к 2030 году будет составлять 45% стоимости производства автомобиля (18% – в 2000 году). Стоимость полупроводниковых компонентов вырастет до 600 долл. к 2030 году с 475 долл. в 2020 году.

Но высокотехнологичный мир уже сегодня задыхается от нехватки полупроводников: в феврале сроки выполнения заказа на полупроводники впервые с момента начала сбора данных в 2017 году увеличились до 15 недель (по данным отраслевого дистрибьютора Susquehanna Financial Group).

Не случайно американская корпорация Intel в марте обнародовала план на 20 млрд долл. по созданию собственного производства микросхем. А Тайваньский производитель микросхем компания TSMC запланировала потратить 100 млрд на расширение производства за три года из-за дефицита чипов. Кроме того, как сообщил недавно в своем ТГ-канале создатель Telegram Павел Дуров, «сейчас компания нанимает тысячи новых сотрудников и «строит множество новых заводов», а с начала 2022 года TSMC приостановит традиционное снижение цен на проводники и заморозит их на год».

Все это откровенно плохие новости для экономики РФ. В аналитическом докладе Центра исследований структурной политики НИУ ВШЭ, представленном на проходящей сейчас XXII апрельской международной научной конференции университета, отмечается, что доля России в мировом экспорте продукции передового производства в 2002–2018 годах варьировалась в пределах 0,2–0,5%, а в мировом импорте – в пределах 0,3–1,6%.

Впрочем, не факт, что даже увеличение импорта (допустим, в гипотетическом случае снятия с России западных санкций) поможет отечественной экономике. «Не наблюдается ярко выраженного эффекта трансформации импортной продукции с использованием перспективных производственных технологий в экспортную. Это несколько противоречит устоявшимся представлениям: принято считать, что импорт высокотехнологичной продукции (особенно средств производства) со временем способствует укреплению национального производства и дает импульс экспорту», – констатируют авторы доклада.

Может быть, все потому, что как раз на эти самые «средства производства» у нас и не остается средств в азартной политической игре за создание современной, но при этом суверенной цифровой экономики? 

Андрей Ваганов

Второй год мы живем в условиях пандемии COVID-19. Казалось бы, все уже знают, что такое коронавирус, все привыкли к ношению масок, закрытым границам и «дистанту», а кампания всеобщего вакцинирования должна поставить точку в этой истории. Но теперь по всему миру стали изучать так называемый пост-ковидный синдром и другие последствия, которые отмечаются у переболевших. Буквально на днях мы рассказывали о высоких рисках инфаркта у таких людей. Да и сам коронавирус постоянно мутирует, находя всё новые лазейки в нашем иммунитете, «обнуляя» эффект сделанной прививки. Так есть ли жизнь после пандемии? Ответы на этот вопрос обсуждал в своей лекции известный врач и блогер Алексей Водовозов в рамках прошедшего в Новосибирске научно-популярного фестиваля «КСАТИ».

– Почти год назад, когда еще не отошла так называемая «первая волна» пандемии, пошли первые сообщения от моих наиболее прозорливых коллег о том, что самим ковидом история не закончится и мы еще намучаемся с тем, что стали называть «постковидный синдром», - начал свое выступление Водовозов.

Правоту этих опасений сейчас уже можно считать вполне доказанной, считает он. И как решать проблемы со здоровьем у пациентов, перенесших ковид, до сих пор не понятно. Более того, нет даже сколь-нибудь полной и адекватной картины всех возможных последствий инфекции. Примерно у 70 % переболевших сохраняются отдельные симптомы самой болезни на протяжении от 4 до 12 недель. И почти каждый четвертый сталкивается с признаками постковидного синдрома (ПКС). Основные – это слабость, повышенная утомляемость как при физической, так и при интеллектуальной нагрузке.

– Иначе говоря, для человека жизнь, ранее привычные нагрузки становятся сложными, как в физическом плане, так и в психологическом, - подчеркнул Водовозов.

Причем, речь идет о таких банальных вещах, как выполнение обычного объема работы, утренняя пробежка в парке или даже прием пищи. С когнитивными осложнениями ситуация еще хуже. Очень многие жалуются на рассеянность, утерю каких-то отдельных навыков (привычные действия получаются хуже), снижается качество запоминания информации. И все это часто сопровождается повышенной раздражительностью.

Самое неприятное в том, что наука пока не имеет внятного ответа, почему это все происходит. Есть лишь ряд гипотез: сохранение «тлеющего» очага воспаления в мозге, развитие из-за инфекции аутоиммунного заболевания, при котором вырабатываются антитела, атакующие мозг, снижение притока крови к мозгу из-за возникших аномалий вегетативной нервной системы. И это далеко не полный перечень, но в большинстве самых популярных среди ученых версий все так или иначе сводится к головному мозгу.

Но четкого понимания, какие именно причины имеют решающее значение, нет. И соответственно – нет понимания, как лечить последствия ПКС. Но докладчик поделился рядом рекомендаций, составленных им на основе анализа научной литературы.

Начинать надо с правильного питания и физической нагрузки. Нарушение вкуса и обоняния вследствие ковида ведут к потере аппетита, к этому добавляются сухость во рту и подташнивание, а прием пищи может сопровождаться одышкой. Проблемы с питанием (и соответственно, с ЖКТ) от того только усиливаются. Люди с ПКС жалуются, что любимые ранее продукты стали неприятно пахнуть, мясо отдает тухлятиной, а овощи «приобретают» неприятный «мыльный вкус». И пищевые привычки оказываются под ударом, нужно искать новый рацион и при этом стараться, чтобы он был здоровым и сбалансированным. А еще лучше, по образному выражению докладчика, «вернуть нюх на место»

– Единственный вариант решения этой задачи, который на сегодня предлагается, использовать ольфакторные тренировки, - заметил он.

Размещать в квартире и даже добавлять в пищу натуральные усилители вкуса и запаха (кофе, мяту, цитрусовые, эвкалипт и т.п.), конечно, предварительно обсудив дозы и состав этих «приправ» со врачом. Еще одно упражнение: три раза в день нюхать четыре предмета с разными, но сильными и хорошо известными нам запахами (например, флаконы с ароматами той же мяты, цитрусовых и эвкалипта). И постепенно, спустя месяцы таких тренировок обоняние восстанавливается. Правда, не исключено, что это результат самовосстановления организма, а не тренировок, данных об их эффективности пока недостаточно для обоснованных выводов.

Справиться с одышкой во время еды (на которую особенно жалуются немолодые пациенты) помогут снижение порций (есть меньше, но чаще), употребление мягкой и влажной пищи, а также напитков во время еды, а не после. Эти же советы помогут справиться и со слабостью, возникающей в разгар обеда. А также – временно переходить на полуфабрикаты, поскольку у многих людей с ПКС само приготовление пищи отнимает немало сил. Понятно, что это именно временные меры, пока силы не начнут восстанавливаться.

Важно следить, чтобы в рационе преобладала белковая пища, поскольку именно она главный источник ресурсов как для иммунной системы, так и для мышечной. А еще, как показали исследования, молочные продукты тоже ускоряют процессы восстановления организма после инфекции, в основном благодаря содержащемуся в них кальцию. И конечно, никуда без фруктов и овощей – главных источников витаминов, минералов и клетчатки (которая тоже нужна нашему организму).

С физической активностью все еще интересней. Люди с ПКС хотят вернуться к прежнему ритму и образу жизни, а у них не получается. Водовозов советует двигаться по этому пути постепенно, начинать с малых доз нагрузки, чередовать работу с небольшими, но частыми перерывами, постепенно снижая их количество, в зависимости от самоощущений. Для начала, хотя бы сократить время сидения, каждый час вставать и начинать маршировать на месте.

– Устанавливая для себя планку, важно отличать учащенное дыхание, возникающее при нагрузке, от одышки, - подчеркнул он. – Одышка – это когда воздуха не хватает, приходится вставать, делать судорожные глотательные движения, закачивая в себя воздух, вот тогда надо сделать паузу и не перегружать свой организм.

Также он рассказал о небольшом лафхаке, помогающем справиться с одышкой: попробуйте протереть нос и верхнюю часть лица прохладной влажной фланелью, охлаждение этой части лица часто помогает при одышке.

Хорошим способом восстановления физической формы являются ежедневные прогулки в спокойном темпе (с постепенным увеличением дистанции) и занятия на кардиотренажерах, а также дыхательная гимнастика (выдох должен быть вдвое длиннее вдоха).

С когнитивными нарушениями все сложно. Можно попробовать задействовать обходные пути. С плохой памятью помогут справиться «напоминалки» в смартфоне или в виде записок на двери холодильника. Составленное расписание дел на день и неделю повысить вероятность их выполнения. А прослушивание музыки и прогулки снизят уровень раздражительности. И главное, как и в случае с физическими нагрузками, не надо бояться делать паузы и спешить. Результат обязательно придет. К тому же, напомнил Водовозов, с каждым днем мы все больше знаем о новой инфекции и ее возбудителе. А значит все ближе то время, когда медицина найдет способы эффективного преодоления ПКС или даже предотвращения его развития.

Сергей Исаев

25 апреля в Новосибирске прошла VI контрольная по географии «Контурная карта» В образовательной акции приняли участие 145 человек. Участники наносили на карту путешествие через всю Россию «на край географии» А. П. Чехова, отмечали регион празднования Корюшкина фестиваля, рассчитывали высоту Солнца над горизонтом в Новосибирске и Хельсинки в день летнего солнцестояния и даже рисовали выхухоль.

В качестве разминки прозвучали видео-вопросы из экспедиций и путешествий активных участников проекта, ученых СО РАН и членов Русского географического общества – с берега Бискайского залива и озера Иссык-Куль, из Китая и с вулкана Камчатки.  

По замыслу организаторов «Контурной карты», даже совсем маленькие исследователи географии могли ответить на несколько вопросов из 20 предложенных и нанести их на контурную карту. Тем не менее, даже известные путешественники, геологи и геофизики столкнулись с затруднениями.

«Я не знал 100% ответов, - признается председатель Новосибирского регионального отделения РГО, доктор геолого-минералогических наук Игорь Новиков, постоянный участник проекта. – Вопросы составлены очень грамотно, они ориентированы на знание каркаса мира, географических мест. Надо отметить высокую квалификацию составителей, это конечно, профессионалы. Уверен, что проект будет выходить на новый уровень и больший охват аудитории, возможно и с помощью интерактивных форм. После контрольной посмотрю объекты в Западном полушарии, а также условные обозначения полезных ископаемых. Знаки нефти и алмазов знают все, но другую пару знаков стоит посмотреть».  

«В этом году было больше объектов, которые нужно наносить на карту, приходилось торопиться, - отмечает заслуженный путешественник России Ольга Маслобоева. – Возникли некоторые сложности с определением высоты Солнца над горизонтом. Но в целом вопросы на общую географическую эрудицию».

Участникам необходимо было нанести на карту реки и озера, горные цепи и пустыни, проливы, названные именами великих мореплавателей Лаперуза, Беринга, Невельского и Дрейка, отметить вулканы Охос-дель-Саладо и Ключевскую Сопку, а также обозначить архипелаги, которые пересекает 75° с.ш. Они должны были отметить на карте название озер, названных в честь племени слейви и племени сахту, члены которого называли себя Большими Медведями. Был также вопрос про местообитание ослиного пингвина, получившего название из-за характерного крика, напоминающего ослиный рёв. И это не Антарктида, а юго-западное побережье Африки, которое омывается холодными водами Бенгальского течения.

Поучаствовать в проекте приехали 14 учеников школы №56 вместе со своим учителем географии Дмитрием Вандакуровым. «Мы не первый год участвуем в «Контурной карте», уровень сложности посильный для любого возраста. Но честно скажу, я не все написал, - признается Дмитрий. – Расширяем границы познания, сейчас все с ребятами проверим и узнаем новое. Еще погуляем по Академгородку, у вас здесь красивый сосновый бор». Ученик 7 класса Максим Кукушкин рассказал, что затруднения у него вызвали вопросы по вулканам и пустыням.

«Неожиданно было нарисовать выхухоль, - отметила постоянная участница проекта Айса Тупицына. – Мне было сложно отметить путь Чехова и рассчитать угол подъема Солнца над горизонтом».

С каждым годом проект «Контурная карта» развивается, привлекая новых участников. В перспективе он выйдет и в онлайн формат. «Мы планируем развернуть онлайн-платформу и уже подали заявку на конкурс, - говорит один из организаторов проекта «Контурная карта», директор Центрального Сибирского геологического музея Андрей Вишневский. – В этом году мы не делали вопросы с подвохом, чтобы привлечь больше участников. Мне, как геологу, интересно, многие ли смогут назвать отрицательные формы рельефа вулканического происхождения и нанести на карту вулкан Охос-дель-Саладо, который является одним из самых высоких наземных вулканов в мире, он находится в Андах. Еще интересно было бы провести конкурс на лучший рисунок выхухоли, такие разные работы представили участники!».  

Географический проект объединяет представителей разных профессий. В нем с удовольствием участвуют школьники, студенты, учителя, путешественники, специалисты ИТ-компаний, журналисты. В шестой «Контурной карте» приняли участие любители географии от 6 до 75 лет.

Проект «Контурная карта» организован преподавателями и студентами геолого-геофизического факультета НГУ при поддержке Русского географического общества и компании «Дата Ист».

Подробнее о проекте «Контурная карта»: http://vk.com/konturnaya_karta

Екатерина Вронская

Новосибирские ученые прогнозируют рост сердечно-сосудистых заболеваний через несколько лет. Эта информация прозвучала в докладе на очередном конгрессе Европейского общества кардиологов.

Еще в 1980-е годы, работая в рамках международной программы Всемирной организации здравоохранения «MONICA», подпрограммы «MONICA-Психосоциальная», которая проводилась в 38 центрах 28 стран (один из них - Новосибирск) и позже продолжив ее в рамках программы POST MONICA, ученые НИИ терапии и профилактической медицины (НИИТПМ – филиал ИЦиГ СО РАН) показали, что психосоциальные факторы играют огромную роль в риске развития сердечно-сосудистых заболеваний.

Решающими оказались данные скрининга населения в 1994 году, показавшими резкий рост смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, вспоминает главный научный сотрудник НИИТПМ, д.м.н., профессор Валерий Гафаров.

«Традиционные факторы риска не изменились, люди не стали больше курить, не выросла статистика по ожирению или артериальной гипертензии, а смертность возросла в разы. И так же в разы увеличились уровень тревожности, депрессии, жизненного истощения и нарушений сна у обследуемых людей», - вспоминает он.

Тогда новосибирские ученые были одними из первых в мире, кто стал учитывать эти показатели при составлении прогнозов развития инфаркта, инсульта и других сердечно-сосудистых заболеваний. По мере накопления результатов, стало расти внимание к их работе со стороны научного и медицинского сообщества. И уже в 2012 году в рекомендации Европейского общества кардиологов (ЕОК) по предложению новосибирских ученых были внесены психосоциальные факторы, как вторые по значимости факторы риска ССЗ. А на последнем конгрессе ЕОК большой интерес вызвал доклад старшего научного сотрудника НИИТПМ, к.м.н. Дмитрия Панова. Текст доклада был переведен на несколько европейских языков и опубликован в десятках зарубежных специализированных изданий.

В своем докладе Дмитрий Олегович показал, какое влияние на риск развития болезней сердца оказывает жизненное истощение или его синоним ­­- синдром «выгорания». Этот термин вошел в оборот врачей в конце прошлого века и обозначает совокупность негативных симптомов, включая физическое истощение и чувство безнадежности.

«Воздействию этого фактора подвергались и подвергаются многие люди во время длительной вынужденной изоляции, которая сопровождает мировую пандемию коронавируса. Спустя некоторое время, это неизбежно проявится в состоянии их здоровья, думаю, поэтому уже сейчас большой интерес вызывают такие работы, как наша. Ведь они позволяют спрогнозировать сроки и масштабы этой отложенной реакции», - отметил Дмитрий Панов.

Благодаря многолетним исследованиям, новосибирские ученые смогли не просто указать на фактор риска, но и измерить его воздействие. По их расчетам, жизненное истощение повышает риск развития ишемической болезни сердца, инсульта, артериальной гипертензиии (спустя три – пять лет) в 2,5 – 3 раза. Учитывая всемирные масштабы влияния пандемии и карантина, рост сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) тоже может измеряться многими миллионами новых пациентов. Не удивительно, что медицинское сообщество с таким вниманием отнеслось к докладу ученых из Новосибирска.

В самом НИИТПМ работа в данном направлении продолжается. «Накопленные знания и результаты новых скринингов среди наблюдаемой когорты пациентов, позволяют нам делать все более точные прогнозы изменений динамики ССЗ в Новосибирске и понимать, насколько эффективно работают те или иные профилактические меры», - подчеркнул Валерий Гафаров.

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

​Парижское соглашение, принятое в 2016 году, направлено на противодействие глобальному потеплению, основной причиной которого считаются выбросы парниковых газов. Главным виновником антропогенных выбросов в итоге была объявлена энергетика на органическом топливе. Чтобы выполнить требования Парижского соглашения, структура мировой энергетики в ближайшие десятилетия, очевидно, должна претерпеть радикальные изменения. Многие страны мира всерьез говорят о полном отказе от традиционного сырья в пользу водорода. А что Россия? Сегодня научно-образовательные организации и представители промышленного и энергетического секторов пытаются развивать сферу, на которую в России — сырьевой державе, пока смотрят с недоверием. Водород — угроза или новая возможность для нашей страны? Отвечает Юрий Добровольский  — доктор химических наук, профессор, руководитель Центра компетенций национальной технологической инициативы «Новые и мобильные источники энергии» при Институте проблем химической физики РАН в Черноголовке.  

— Каковы цели и задачи Центра компетенций? 

— Наш Центр в числе прочих был образован в конце 2017 года. Его задачи были сформулированы специальной программой — Национальной технологической инициативой. Центр создан с целью преодоления ряда технологических барьеров в рамках «сквозной» технологии для таких рынков НТИ, как Автонет, Аэронет, Маринет и самый «профильный» для нас — Энерджинет. Задача сотрудников центра «Новые и мобильные источники энергии» — разрабатывать новые технологии, создать консорциум из научных, образовательных и технологических партнеров, а также довести до опытных образцов те источники энергии — электрохимические и фотовольтаические, которые сегодня наиболее востребованы. 

Когда Центр только создавался, мы уже понимали, что не сможем осваивать те рынки, которые давно заняты на Западе. Нам предстояло сделать сразу несколько шагов вперед и заняться разработкой принципиально новых технологий. Оценив собственные возможности, сотрудники Центра дали прогноз, что в 2020 году самой актуальной тематикой в энергетике и транспорте станет водородная. Как видите, мы не ошиблись. 

Поэтому одну из задач — предсказывать новые тенденции — мы реализовали в полном объеме. Сейчас мы должны следовать актуальным направлениям в энергетике и создавать технологии, которые будут популярны в ближайшее время. 

— Что входит в понятие «водородная энергетика»? Насколько данный вид энергетики востребован сегодня? 

— Я бы шире смотрел на этот вопрос. Речь идет не столько о водородной энергетике как таковой, сколько вообще о водородной экономике. Чем объясняется возросший интерес? Эта тематика напрямую связана с проблемой изменения климата, а также уменьшением выбросов углекислого газа. Если согласиться с теорией антропогенного воздействия, то этой проблематикой, безусловно, надо заниматься. Для меня мотивация вполне ясна. 

Решит ли водород все наши проблемы? Сразу скажу, что для энергетики в нынешнем ее понимании, когда ископаемое топливо сжигается, а тепло превращается в электроэнергию, водород — не лучший электроноситель. Между тем, это химический продукт, который активно используется в металлургии, химической и нефтехимической промышленности. Большинство азотных удобрений производится из водорода. Для нас это шанс «озеленить» не только энергетику, но и всю экономику.

Но, конечно, тема неоднозначна: водород, который мы используем сегодня, нельзя назвать чистым и «зеленым». Что это значит? В свое время международное сообщество для более упрощенного восприятия разделило водород по типу источника на несколько условных цветов. Самый чистый водород, к которому мы сегодня стремимся, — «зеленый». Это водород, получаемый только от возобновляемых источников энергии методом электролиза воды. Данный цикл не предполагает никаких выбросов парниковых газов. Как ученый, оговорюсь, что в мире нет продукции без углеродного следа. При производстве на каком-то из этапов все равно выделяется углекислый газ. Но «зеленый» водород больше всех приблизился к передовым технологиям, исключающим выбросы. Впрочем, нельзя забывать, что водород, полученный путем электролиза, самый дорогой.

«Оранжевый» водород — это водород, полученный с использованием электроэнергии атомных электростанций. И помимо этого существует «серый» и «голубой» водород.  Основная часть самого дешевого водорода, производимого сегодня, — это «серый» водород. Его получают из природного газа методом парогазовой инверсии. Вода смешивается с природным газом, нагревается на катализаторе, и на выходе получается смесь водорода и углекислого газа (с которым мы боремся). «Голубой» водород — это водород, который получен так же, как и «серый», но в данном случае углекислый газ тем или иным способом захоранивают, чтобы не допустить его выделения в атмосферу. 

Существует еще «бирюзовый» водород, также полученный из углеводородов, когда на выходе вместе с водородом получается не углекислый газ, а те или иные формы чистого углерода: например, угольная сажа. Это для нас привычный продукт. Мы знаем, где и как его использовать, а главное хранить.

Сегодня водородная энергетика вошла в повестку политиков и экономистов. Во многих странах мира приняты программы по ее развитию. Водород может обеспечить всю цепочку создания разных продуктов.​

И пусть водород — не самое лучшее топливо для энергетики,  он очень удобно сочетается с возобновляемой энергетикой — солнечной и ветровой. Цикл производства у возобновляемых источников энергии всегда прерывистый. Поэтому избыток энергии необходимо где-то накапливать, чтобы расходовать его тогда, когда ее не хватает. Пока существующие технологии достаточно дорогие. А водород можно хранить практически бесконечно, и в рамках «зеленой» электроэнергии — использовать как источник энергии для транспорта. Над этим мы сегодня активно работаем. 

— Прежде чем использовать водород, его необходимо произвести. Какой опыт наработан в этой сфере? 

— Мы как консорциум ведущих научно-образовательных организаций действительно накопили большой опыт в производстве и использовании водорода. Нам удалось наладить разработку и передачу модельных образцов индустриальным партнерам на производство. Здесь, на территории Института проблем химической физики в Черноголовке расположен центр, который традиционно занимается получением водорода и переработкой углеводородов. В нашем институте этой тематикой занимаются на протяжении многих десятилетий. Поэтому, когда сформировался Центр компетенций НТИ, нам было легко начать исследования и разработки, поскольку необходимые навыки в водородной тематике уже были получены. 

Мы продолжаем работать над производством «голубого» водорода. Помимо этого, мы сотрудничаем с коллегами из Томска и Москвы в рамках работ по получению пиролизного или «бирюзового» водорода. Кстати сказать, подобные разработки представлены только в нашей стране. Первый прототип уже готов. 

Когда речь идет о транспорте — самолете, автомобиле, поезде, необходимо создавать и заправочные системы, желательно дешевые, иначе идея не получит прикладной реализации. И такая заправка у нас есть. С помощью электролизного блока мы пытаемся получить тот самый «зеленый» водород. Правда, пока о его исключительной экологической чистоте речи не идет, поскольку электричество мы все равно получаем из розетки, а не от ветряков или солнечных панелей. 

Сейчас наша цель — создать установку для промышленности, на которой можно получать дешевый водород разными способами в зависимости от сырья.

— Какими результатами уже можно похвастаться? 

— За последние полгода мы создали работающий электролизер для заправочной станции. И это очень короткий срок. Считается, что приемлемый цикл от начала разработки до ее первого образца — от 3 до 5 лет. 

Перед фирмой, которую возглавляют выпускники аспирантуры нашего института, была поставлена задача сделать первый российский большой электролизер для заправочной станции. Уже этой весной он будет подключен к установке. Буквально за 6 месяцев нам удалось довести технологию до опытного образца с работающей заправкой. Кстати, недавно к нам приезжали зарубежные коллеги для переговоров об испытании водородного транспорта с использованием нашей заправки. 

— Есть ли интерес со стороны государства к экспертным прогнозам и технологиям, которые создаете вы и ваши коллеги? 

— Интерес очень большой. Но пока словесный. Прошло еще слишком мало времени с тех пор, когда была инициирована программа на государственном уровне. В декабре 2020 года президент Владимир Путин сказал, что в 2023 году в Москве появятся автобусы на водородном топливе. Конечно, в 2023 году таких автобусов в массовом производстве точно еще не будет. Возможно, к этому времени разработают первый опытный экземпляр. Но это слишком короткий срок для строительства необходимой инфраструктуры. Тем не менее, хорошо, что эта тематика появилась в повестке государства. 

Помимо этого, Минэнерго положило начало реализации программы развития водородной энергетики в России. Совсем скоро будет готова «дорожная карта». Я вхожу в рабочую группу по ее разработке, а наша аналитика лежит в основе создаваемых сопроводительных документов. Сотрудники центра компетенций реализовали аналитический проект по ситуации с водородной энергетикой в России. Другой схожий проект в очень короткий срок мы выполнили для «Росатома». Кто бы мог подумать, что именно «Росатом» подключится к этой тематике по производству и использованию водорода. 

— Россия, будучи сырьевой державой, уже нацелена на развитие водородной энергетики: разработана программа до 2050 года. 

— Пока до 2035 года. Но программа до 2050-го также появится в ближайшее время. 

— Сможем ли мы перейти к этому источнику энергии и уйти от добычи нефти и газа? 

— Вопрос, конечно, сложный. Почему ведутся бурные дискуссии по водороду в России? Во-первых, Россия, надо признать честно, больше не технологическая, а сырьевая держава, и большая часть нашего бюджета основана на экспорте углеводородов. Если внимательно посмотреть на прогнозы европейских компаний, то доля экспорта газа будет уменьшаться за счет возрастающего экспорта водорода. Поэтому возникает логичный вопрос, а надо ли нам в этом участвовать? Не потеряем ли мы часть доходов? 

Ясно, что риски существуют, особенно при условии, что Россия станет производить только «голубой» водород. По самым оптимистичным прогнозам, лишь половина водорода будет «зеленым», а вторая половина — «голубым». Другие виды и вовсе не рассматриваются в существующих программах развития, принятых в разных странах.

Плюс ко всему, стремясь к водородной энергетике, мы упираемся в проблему, связанную с транспортировкой водорода: его тяжело хранить и транспортировать. На самом деле, производство водорода оценивается в миллиардах тонн. Но его производят и потребляют в одном месте.

Вопрос экспорта стоит остро и для Европы. Они не смогут произвести столько водорода, сколько планируют использовать в рамках утвержденных программ. А значит, они будут зависимы от импортируемого водорода. Будет ли это Россия, африканские страны или государства Южной Америки — зависит от многих причин, в том числе и от нашей готовности поставлять водород. При этом мы говорим о водороде, который к 2050 году должен сильно «позеленеть».

Очевидно, что потребление природного газа уменьшится. Заменим ли мы его водородом или нет, пока неясно. Хотя вопрос транспортировки частично решен, поскольку трубопроводный способ доставки водорода —  самый дешевый. 

Основная идея, которую я (и некоторые политические деятели) продвигаю, заключается в том, что без внутреннего потребления водорода и необходимой инфраструктуры Россия сильно отстанет. Мы можем построить ветряки, электролизеры и прочее, но они будут бесполезны без экспорта и внутреннего потребления. Для России наиболее правильным направлением для внутреннего потребления водорода можно считать транспорт. Существующие электромобили на аккумуляторах непригодны для больших расстояний и порой суровых погодных условий нашей страны. Водородные топливные элементы, а также производимое ими избыточное тепло, которое можно использовать для нагрева, — замечательная альтернатива. Это и есть то самое преимущество водородной энергетики конкретно для России или других холодных стран.

Это направление может стать драйвером нашей экономики. Есть шанс спасти отечественный автопром от отставания. Большой интерес проявляют «КамАЗ», «ГАЗ» — ведущие объединения машиностроительной группы. Даже РЖД планирует перевести локомотивы на водород.

Второе интересующее нас направление связано с экспортом металлов, азотных удобрений и других продуктов химической промышленности. При введении углеродного налога, производство «зеленого» водорода станет значительно выгоднее, а у нас появится новое конкурентное преимущество. 

В конце концов, водородное топливо наиболее экологически чистое. В процессе его использования остается только вода. И единственный способ решения экологической проблемы напрямую связан с введением электрического, а для России — водородного транспорта. 

Совсем скоро выйдет статья, основанная на нашем расчете показателей экономики и выбросов углекислого газа разных видов автобусов, из которого следует, что для московского региона водородный автобус — это уже сегодня экологически оправданное явление.

— Какие научные задачи необходимо решить в первую очередь? Вы много говорили о технологиях, о создании мобильных источников энергии и аккумуляторов к ним. А что насчет фундаментальных задач? 

— Их фантастически много на каждой стадии получения, хранения, транспортировки и переработки в электроэнергию или любой другой продукт. Одна из наиболее актуальных задач связана с получением водорода более дешевым, чем электролиз, способом. Например, фотокатализом — фотобиологическое получение водорода буквально из грязи. 

Вторая фундаментальная задача связана с хранением водорода. Пока мы до конца не научились правильно транспортировать и хранить водород. Именно поэтому стоимость водорода по большей части складывается из цены логистики: хранения и передачи. Есть много интересных работ в этом направлении: например, хранение водорода в различных органических соединениях. 

Третью задачу пытаемся решить в том числе и мы. Речь идет о создании топливных элементов. Сегодня активно используется только два типа топливных элементов: твердополимерные и твердооксидные. Самая перспективная область развития связана со среднетемпературными топливными элементами. Опытные образцы уже существуют. Однако их эффективность гораздо хуже, чем у тех, которые мы уже используем. Я надеюсь, что в дальнейшем эти технологии продвинутся вперед и обеспечат нас новыми видами экологически чистого транспорта и другими передовыми решениями. 

— Что ждет водородную энергетику в будущем? 

— Ближайшие пять лет нас ждет множество новых способов получения водорода и отдельные работы по транспортировке: из Австралии в Японию морем, по трубопроводам европейских государств, внутренняя транспортировка по стране, в органических и неорганических носителях и так далее. Мы точно не знаем, какой из способов в итоге будет предпочтительным, но экспериментировать в этой области точно продолжат в ближайшие годы. 

Помимо этого, ожидается всплеск интереса к водородной технике. В Европе он уже происходит прямо сейчас. Совсем недавно к нам приезжали сотрудники одного из крупнейших автобусных производителей — фирмы Solaris. По их сведениям, заказы на водоробусы уже полностью сформированы до 2022. При этом на электробусы, которые они также массово выпускают — только до середины 2021-го. 

Отдельная история для России: локомотивы нового поколения. Расчеты указывают на то, что водородный локомотив будет востребован. Опытный образец появится в России уже в следующем году. 

Активно будет развиваться и водный транспорт. Уже сегодня экологические нормы на каботажные суда (те, которые ходят между морскими портами одного и того же государства) предполагают нулевое загрязнение окружающей среды. А этого можно достичь только двумя способами: использовать аккумулятор либо водород. 

И, конечно, нельзя забывать об авиации. К сожалению, в России слабо развита сфера гражданского авиастроения. При этом, на Западе это направление активно развивается. Прогнозы предполагают, что короткие рейсы на малых самолетах точно перейдут на водород, а в крупных самолетах появятся вспомогательные силовые установки на водороде. Такие гиганты, как «Boeing» и «Airbus» заявили, что в 2035 году их самолеты будут летать на водородном топливе. Скажу честно, я скептически к этому отношусь. Напомню, что один из первых самолетов на водородном топливе — «Ту-155» — летал в СССР еще в прошлом веке. «Boeing» и «Airbus» пытаются по-новому спроектировать что-то подобное. 

Конечно, использование водорода иногда может быть не оправдано. Но мы все чаще говорим о переходе от углеводородной экономики на экономику возобновляемых источников энергии, и водород — один из ключевых компонентов. 

Беседовала: Анастасия Пензина. 

Фото: Николай Малахин. 

История с COVID-19 становится всё более запутанной. Причем, путаницу вносят сами ученые, ошарашивая общественность какими-то новыми подробностями, которые вызывают еще больше вопросов. Мало того, становится очевидным, что в это дело вмешивается и политика, внося определенные «коррективы» в трактовку источника пандемии. Причем, совершенно нельзя исключать и того, что в скором времени именно политический момент определит окончательную формулировку «истины». Точнее, речь будет идти о разных «истинах» - в зависимости от того, в каком государстве они декларируются.

У нас есть все основания для таких опасений. Напомним, что недавно ученые честно признались в том, что вопрос о происхождении коронавируса, вызвавшего пандемию, за полтора года так и не прояснился окончательно. Подозрение вызывали летучие мыши, хотя не совсем понятно, о каком виде идет речь и где находится их точное местообитание. Помимо этого, не совсем понятен и механизм передачи коронавируса от животного человеку. Ученые заявляют, что для его выявления потребуется не один год.

При этом нас еще раз попытались убедить в том, что источник заразы имеет естественное происхождение. Тем самым снимались подозрения насчет искусственной природы SARS-CoV-2. Данная версия, как мы знаем, циркулировала в ряду других предположений, но была поставлена под сомнение представителями Всемирной организации здравоохранения. С недавних пор она считается маргинальной, и многие из нас прониклись уверенностью, что «серьезный» ученый вряд ли станет ее высказывать, не рискуя испортить себе репутацию.

И, тем не менее, в самом конце марта этого года «грянул гром»:  телеканал CNN выдал интервью с экс-директором американского Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC) Робертом Рэдфилдом, который прямо заявил, что именно лаборатория в Ухане стала источником заразы.  Авторы этого сюжета преподносят его как откровенный разговор «по душам» с ведущими американскими специалистами, которые выступают в роли частных лиц, а потому могут высказываться совершенно откровенно. Зачин разговора прост: как случилось, что зараза нашла себе место на территории США, унеся на тот свет более полумиллиона человек? И ученые, как истинные патриоты своей страны, откровенно выложили все карты, не делая никаких поправок на служебную тайну. Как пафосно сообщалось в сюжете, мы должны извлечь уроки из этой истории, чтобы лучше приготовиться к будущим пандемиям, которые – по единодушному признанию врачей – неизбежны. Дескать, понимание таких вещей дает нам шанс снизить количество смертельных исходов.

Таким образом, авторы сюжета прямо намекают на то, что причиной смерти огромного количества людей стало утаивание важной информации. Врачи, с которыми проводилась беседа, были уверены в том, что подавляющего числа смертей в США можно было избежать. Согласитесь, что такая постановка вопроса серьезно повышает социальный градус проблемы. Тем более что собеседниками являются люди, в чьей компетентности сомневаться не приходится. Тот же Роберт Рэдфилд является профессиональным вирусологом и имеет за плечами длительную карьеру в сфере здравоохранения (главой CDC он был назначен еще при Трампе, в 2018 году). На протяжении десятилетий он был известен в мире как один из лучших исследователей СПИДа. Теперь такие люди как он делятся своими соображениями по поводу новой напасти.

Так, Редфилд с самого начала пандемии не доверял той информации, которая поступала из Китая. Среди американских врачей он был в первом ряду, кто заявлял об этом во весь голос. Он полагает, что нынешняя пандемия началась с локальной вспышки вирусного заболевания еще осенью 2019 года – намного раньше, чем о том сообщалось официально. В течение последующих месяцев она распространилась уже на все провинции Китая. При этом руководство США не было уведомлено о вспышке «странной пневмонии» вплоть до 31 декабря 2019 года. Если бы информация поступила своевременно, то за несколько месяцев или хотя бы за несколько недель вполне можно было бы принять хоть какие-то профилактические меры.

Только с началом 2020 года мир оповестили о первых случаях заболевания, которые изначально якобы были зафиксированы на рынке морепродуктов в Ухани. Эта информация затем легла в основу главной версии относительно очага пандемии.  Однако Редфилд сомневается в ее достоверности. Он сообщает, что в начале января 2020 года созванивался со своим китайским коллегой из центра по контролю заболеваний, и тот будто бы «плакался» ему насчет того, что обнаружил много случаев этого заболевания среди людей, никогда не бывавших на том злосчастном рынке.

Ситуация в самом Китае была достаточно сложной, учитывая, что первоначальный уровень смертельных исходов составлял 5-10 процентов. К сожалению, американским ученым не удалось зафиксировать болезнь «на старте». По-хорошему, необходимо было выделить группу специалистов для отправки в Ухань, чтобы те смогли плотно пообщаться со своими китайскими коллегами. Тогда, указывает Редфилд, удалось бы установить самое важное – ПРОИСХОЖДЕНИЕ этого вируса. Однако этого не произошло. Все просьбы президента Трампа и госсекретаря Азара к китайскому руководству оказались тщетными. Создавалось впечатление, что власти Китая что-то намеренно скрывали.

Редфилд отмечает, что стремление американских ученых установить, где и когда началось это заболевание, связано не с праздным любопытством и не с желанием найти виновных. Это связано с необходимостью остановить такие пандемии в будущем. Господствующая ныне версия насчет передачи вируса от животного человеку (через посредников или непосредственно), по мнению Редфилда, не содержит в себе биологического смысла. Он не верит, что вирус мог передаться человеку от летучей мыши. На это ушло бы больше времени, прежде чем вирус смог бы эффективно воздействовать на людей.  При той вспышке, что мы наблюдаем, речь может идти о вирусе, выращенном в лаборатории, где его уже испытали соответствующим образом на культуре человеческих клеток. Такими вещами как раз занимались в лаборатории в Ухане.

В данном случае речь идет, конечно же, о лабораторной утечке. То есть американцы не обвиняют китайское руководство в том, будто те используют коронавирус как биологическое оружие. Упрек касается преступного замалчивания этой оплошности. Мы понимаем, что данная версия содержит политический подтекст, что вполне может привести к международному конфликту. Напомним, что ВОЗ считает такую версию «маловероятной», но в то же время призывает ученых к тому, чтобы провести более тщательное исследование происхождения COVID-19. То есть «каноническая» версия о передаче заразы от летучей мыши и здесь не является окончательной истиной.

Тем временем китайское руководство упорно отвергает все обвинения в свой адрес со стороны американцев. На попытку Байдена добиться от Китая большей прозрачности при обсуждении данных о начале вспышки, китайский посол в Вашингтоне обвинил американцев в том, будто те начали перекладывать вину на другие страны. Параллельно в самом Китае распространяется теория насчет множественного происхождения коронавируса. Якобы пандемия могла начаться в разных местах планеты, и что к этому могли быть причастны и американские военные лаборатории.

В общем, отсутствие политического консенсуса по данной проблеме в конечном итоге ведет к разноголосице в научной среде. Не удивительно, что этот материал CNN появился после того, как отношения двух великих держав (США и Китая) упали, что называется, до «критического минимума». Возможно, впереди нас ожидают еще более сенсационные «откровения».

Константин Шабанов

Изучая историю науки и техники, всякий раз ловишь себя на мысли, что всё новое – это хорошо забытое старое. Фактически, любая продуктивная идея проходит своего рода латентный этап, когда она привлекает внимание лишь со стороны небольшой группы специалистов. И только спустя многие десятилетия (не меньше) она начинает наглядно воплощаться в материале, реально изменяя нашу жизнь.

Сегодня нас уже не удивляет стремительный рост зеленой энергетики, который стал главной приметой нового столетия. Широкое использование «даровых» источников энергии вроде солнца и ветра осуществляется теперь в рамках государственных стратегий и международных соглашений. Причем, Европа так резво двинулась в этом направлении, что у нас даже начинает вызывать беспокойство такая поспешность. Однако в этой истории сильнее всего изумляет то обстоятельство, что среди европейских ученых разговоров о замене ископаемого топлива энергией солнца и ветра ведутся уже не менее 130 лет! Об этом красноречиво свидетельствует дореволюционная научная периодика.

Так, в первом номере журнала «Наука и жизнь» за 1890 год (!) была опубликована статья с характерным названием: «Утилизация сил природы», где как раз перечислялись предложения относительно возможных путей использования возобновляемых источников энергии.  Основное внимание уделялось ветру. В принципе, удивляться тому не приходится, ведь именно энергия ветра на протяжении многих веков раскручивала жернова мельниц и передвигала по морям и океанам корабли. В России даже после появления паровых двигателей основная часть зерна перемалывалась именно на ветряных мельницах. В этом смысле ветряки для европейских стран совсем не являются экзотикой.

К слову, как раз паровые двигатели, главным топливом для которых служил уголь, с XVIII столетия составили главную конкуренцию ветру. По сравнению с ветряными мельницами и парусниками, данное новшество индустриальной эпохи имеет довольно короткую историю. И надо сказать, что в XIX веке ученые умы целенаправленно искали альтернативу углю, считая его запасы ограниченными. Поэтому в указанном контексте обращение к энергии ветра можно смело трактовать как попытку возврата к давно уже освоенному энергоресурсу. Подчеркиваем: до конца XIX века ветряные мельницы продолжали играть важную роль в сельском хозяйстве. То есть в глазах обычных жителей того времени они еще выступали как вполне работоспособные системы. Следовательно, инженерам и изобретателям было совсем не сложно (и даже логично) найти подобным традиционным агрегатам иное применение. Скажем, для выработки электроэнергии. Благо, для таких технических решений в конце XIX века уже имелся весь комплект необходимого оборудования.

В 1888 году один ученый из Глазго (Англия) рассказал своим коллегам о том, каким образом он использует силу ветра для освещения собственного дома. В своем саду он соорудил обычную (по тем временам) ветряную мельницу. Ось колеса вращения находилась на высоте 11 метров от уровня земли. К оси были прикреплены под прямым углом четыре крыла длиной примерно 4,5 метра. Через ременные приводы эта ветряная мельница вращала динамо-машину, заряжавшую 12 электрических аккумуляторов. Освещение дома производилось как раз через эти аккумуляторы.  Их было вполне достаточно для того, чтобы одновременно включать десять ламп с напряжением 25 вольт. Как отмечается в статье, для освещения усадьбы большей мощности не требовалось. Однажды, благодаря сильному ветру, аккумуляторы были так хорошо подзаряжены, что обеспечивали освещение в течение трех вечеров – по четыре часа на каждый вечер. Если бы освещение осуществлялось по старинке, то хозяину дома понадобилось бы зараз до восьмидесяти стеариновых свечей. Кроме того, ученый придумал специальную систему, прерывавшую сообщение аккумуляторов с мельницей в случае очень слабого ветра (при слабом ветре возникал противоположный эффект, разряжавший аккумуляторы).

Отметим, что «чудо-мельница» была собрана из того, что находилось под рукой. То есть в те времена никто не занимался созданием специальных динамо-машин для ветряков. Подобным решениям тогда еще не придавали серьезного значения. И, скорее всего, мало кому приходило в голову, что в начале XXI века в Англии с помощью ветряков начнут вытеснять угольную генерацию. Указанная связь времен, «латентное» вызревание идеи кажется всего лишь случайным совпадением. Однако нельзя исключать и того, что нынешняя борьба с ископаемым топливом вырастает именно оттуда. 

Теперь о том, каким путем намеревались «утилизировать» солнечную энергию, также рассматривая ее в качестве альтернативы углю. Проще говоря, с помощью солнца пытались запускать паровые машины. Чтобы была понятна суть самой задумки, вспомним гигантскую солнечную тепловую электростанцию Crescent Dunes, запущенную в Неваде в 2015 году. Еще недавно ее рассматривали как образец прорывной «зеленой» технологии. К сожалению, из-за аварии объект был остановлен спустя четыре года после запуска, хотя сама идея солнечных тепловых электростанций не сбрасывается со счетов.  В чем заключалась суть данного проектного решения? С помощью огромных зеркал, занимавших площадь более 6,5 квадратных километров, солнечные лучи узким пучком направлялись на резервуар с водой, распложенный на вершине башни-концентратора высотой 160 метров. Под воздействием солнечной радиации вода превращалась в пар, который приводил в движение турбогенератор.

Отметим, что такими проектами занимались еще в СССР. Например, в 1980-е годы опытная солнечно-тепловая электростанция с проектной мощностью пять МВт была построена в Крыму (закрыта в 1995 году из-за финансовых проблем). То есть данное направление нельзя назвать таким уж новым. Но самое поразительное то, что аналогичные эксперименты проводились еще в конце XIX века! Так, в Париже была продемонстрирована установка, в которой с помощью зеркал и линз солнечные лучи концентрировались в одну точку. Здесь же находился небольшой паровой котел, который можно было использовать для запуска машин самого разного назначения. В частности, данная установка использовалась для работы типографии. Хотя с таким же успехом она могла раскручивать и динамо-машину. Как видим, сам принцип использования солнечной энергии не был утерян, и уже в наши дни он привел к реализации грандиозных (хотя и не очень успешных) проектов в области «зеленой» энергетики.

Была еще одна интересная разработка тех времен, где концентрированная солнечная энергия использовалась не для получения пара, а для воздействия на так называемую термоэлектрическую батарею. Отметим, что работы по непосредственному превращению тепла в электричество ведутся и в наши дни. Пока еще грандиозных проектов на этот счет не представлено, однако не приходится сомневаться, что рано или поздно данное направление даст о себе знать самым впечатляющим образом.

И напоследок упомянем еще одну интересную инновацию, правда, из совершенно другой области. Не так давно мы сообщали о проекте беспилотной летающей платформы, над которым трудятся новосибирские специалисты. По их словам, летающие платформы должны стать некой альтернативой более дорогим в производстве и эксплуатации вертолетам. Безусловно, данная разработка является инновационной. Но дело в том, что идея подобных машин рассматривалась нашими специалистами еще в конце 1950-х годов!

В четвертом номере журнала «Наука и жизнь» за 1960 год была опубликована статья инженера Р. Григорьева, где он подробно изложил идею летающей платформы (именно так и называлась сама статья – «Летающая платформа»). Фактически, автор высказал здесь те же мысли, что были недавно озвучены новосибирские разработчиками.  Вертолеты из-за огромного винта получаются громоздкими, тяжелыми и недолго живущими (сказывается сильная вибрация из-за винта). Летающая платформа лишена указанных недостатков. В статье отмечается, что в Московском авиационном институте имени Серго Орджоникидзе разработано несколько моделей таких машин. В частности, один проект был рассчитан на грузоподъемность в 40 тонн. По сути, это были всё те же известные нам квадрокоптеры, только огромных размеров. Интересно, что эта статья появилась в самый разгар вертолетного бума. Возможно, именно по этой причине идея не обратила на себя серьезного внимания. И только по прошествии шестидесяти лет для нее, наконец-то, сложились подходящие условия.  Да, продуктивные идеи, как мы сказали выше, «вызревают» слишком долго, о чем как раз и свидетельствует старая научная периодика.

Николай Нестеров

Ускорительная масс-спектрометрия (УМС) – сверхчувствительный метод изотопного анализа, при котором производится тщательная селекция атомов вещества с подсчётом интересующих нас изотопов. Метод позволяет с высокой точностью датировать археологические находки и геологические породы, изучать состав атмосферы и ткани живых организмов разных исторических периодов. В новосибирском Академгородке действует ускорительный масс-спектрометр, разработанный и изготовленный специалистами Института ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ СО РАН). На этой установке проводится широкий спектр междисциплинарных исследований. В этом году сотрудники ИЯФ СО РАН разработали новый детектор, который позволит существенно расширить круг задач для УМС - датировать объекты, возраст которых составляет несколько миллионов лет. Других установок, позволяющих проводить подобные исследования, в России пока нет.

В новосибирском Академгородке вокруг метода УМС сложилась кооперация нескольких организаций: Института археологии и этнографии СО РАН, Новосибирского государственного университета, Института катализа СО РАН, ИЯФ СО РАН и др. Метод ускорительной масс-спектрометрии заключается в прямом подсчёте количества атомов радиоуглерода в исследуемом образце, поэтому он чувствительнее любых других методов в тысячи раз. При первичной селекции выделяется пучок отрицательных ионов с близкими к радиоуглероду массами, после чего пучок ускоряется напряжением миллион вольт. Далее его пропускают через мишень, в которой ионы перезаряжаются в положительные и вовлекаются в следующий этап ускорения. При этом молекулы разбиваются на части, что позволяет избавиться от них на последующих этапах селекции. Выходящие из ускорителя ионы 14C подсчитываются поштучно.

«Наш УМС имеет широкие возможности, но, если использовать его для регистрации тяжёлых ионов, возникают проблемы, частицы становятся трудноразличимы по их ионизационной способности. Сейчас мы планируем установить новый детектор и перейти от работ с углеродом 14 к другим изотопам. Это позволит существенно расширить спектр возможностей нашей установки, – рассказывает главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, академик РАН Василий Пархомчук. – Если сейчас нам доступна датировка образцов возрастом до пятидесяти тысяч лет, то с новым детектором мы сможем заглядывать в прошлое на миллионы лет. Появится возможность привлечь исследователей из разных областей науки, особенно актуальной новая возможность будет для геологов».

Новый детектор находится на финальной стадии разработки и помимо геологии сможет использоваться для анализа образцов из области археологии, медицины и космологии. «По своей сути детектор является камерой, заполненной газом. Она имеет форму цилиндра диаметром 15 см и длиной 25 см, – описывает детектор младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Тамара Шакирова, – на набор статистики для одного образца будет тратиться несколько десятков минут времени. В будущем планируется разработка системы сбора данных и написание специализированного ПО для оператора установки».

Возможными пользователями нового детектора могут стать специалисты Института земной коры СО РАН, Института археологии и этнографии СО РАН, Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН и пр.

«Разработка детектора ведётся с 2010 года, его особенностью будет возможность работы с изотопами бериллия, бора, алюминия, йода, кремния и так далее, – поясняет старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Андрей Соколов. – Мы ожидаем, что одними из первых пользователей нового детектора станут учёные из Института земной коры Иркутского научного центра СО РАН, поскольку изучение осадочных пород вокруг озера Байкал представляет большой интерес для понимая некоторых геологических процессов, характерных для этого места, а также эволюции формирования пород. Сейчас специалисты Института земной коры вынуждены исследовать свои образцы на зарубежных установках. Большим преимуществом нового детектора является датировка объектов по концентрации бериллия, так как его период полураспада составляет 1,09 миллиона лет».

Руководитель лаборатории изотопных исследований ИАЭТ СО РАН, кандидат химических наук Екатерина Пархомчук также отмечает ценность исследований с расширенным набором изотопов: «Бериллий-10 и алюминий-26 интересные изотопы и, конечно, все развитые страны имеют ускорители, предназначенные для их регистрации, а в России пока нет ни одного. Между тем, ускоритель позволяет решать многие актуальные задачи. Но бериллий – чрезвычайно токсичное и канцерогенное вещество. Поэтому для работы с ним необходимо соблюсти все стандарты и создать особые условия, что скажется на стоимости работ. В Швейцарии, например, пробоподготовка для анализа бериллия-10 стоит около 1000 евро за один образец. Нужно понимать, в каком объёме пользователи смогут обеспечить задачами новые опции ускорителя. На мой взгляд, уважающая себя страна должна иметь набор ускорителей, который позволяет делать анализ всех возможных изотопов, поскольку среди исследователей всего мира это востребованный инструмент».

Например, как отметила Екатерина Пархомчук, швейцарская компания, специализирующаяся на производстве УМС, уже 10 лет поставляет свои установки во многие страны – в прошлом году было изготовлено четыре установки на радиоуглерод и две, позволяющие работать с бериллием и алюминием: «Естественно, новосибирский ИЯФ способен делать так же и лучше».

Ещё один изотоп, на основе которого станет доступен анализ после ввода в эксплуатацию нового детектора, йод-131, можно использовать как индикатор аварий на атомных станциях или проведения ядерных испытаний, потому что других источников этого изотопа на земле нет. Таким образом, например, Китай контролируют ядерные испытания, а Япония проводит мониторинг работы атомных станций.

«Если на станции происходит утечка тяжелых радионуклидов, или запускается, например, неконтролируемая ядерная реакция, образующийся йод начнет поступать в окружающую среду. Он хорошо растворим в воде, и все живое начинает активно его поглощать. Поэтому его можно фиксировать по образцам воды, грунта, ракушек, моллюсков, кораллов. При этом важно вовремя собрать и проанализировать образцы, если процесс затянется на месяц, то проводить анализ будет уже бессмысленно», – добавила Екатерина Пархомчук.

На данный момент учёные занимаются имитацией реальных условий эксперимента при помощи альфа частиц. По словам разработчиков, эксперименты с альфа частицами дали положительный результат, и сейчас основные усилия направлены на подбор сверхтонких окон, для ввода ионов в детектор и разработку оборудования, позволяющего избежать потенциальных аварий с нарушением высокого вакуума, необходимого для работы ускорителя.

Алла Сковородина