Первый гирдер

Первое оборудование бустерного синхротрона Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») установлено в тоннеле здания инжектора.

Монтажом оборудования занимаются специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, который выступает единственным исполнителем комплекса работ по изготовлению, сборке, поставке и пусконаладке оборудования ускорительного комплекса ЦКП «СКИФ».

Сборка бустерного кольца ведется с промежутка впуска электронного пучка из линейного ускорителя, поэтому первым был установлен ближайший к этой точке гирдер — так специалисты называют часть магнитно-вакуумной системы ускорителя, смонтированную на высокоточную подставку. Также эта «ячейка» бустера самая габаритная и тяжелая: ее длина 3,4 метра и вес 3,5 тонны. Таким образом специалисты отработали оптимальную технологию транспортировки оборудования из вспомогательных корпусов.

Ранее в здании инжектора была установлена и протестирована опорная геодезическая сеть, которая позволит выполнить высокоточный монтаж гирдеров с оборудованием. Требования по точности взаимного положения гирдерных модулей составляют около 70 микрометров, что аналогично толщине волоса взрослого человека. Это рекордная точность для ускорителей: данный параметр для подобных машин предыдущих поколений составлял порядка 100 микрометров. Только при таком расположении модулей возможно достичь необходимой точности положения элементов магнитной системы, смонтированной на гирдеры, и, следовательно, необходимых параметров электронного пучка.

Планируется, что к весне 2025 года все 44 гирдера бустера будут собраны в кольцо периметром 158 метров и закоммутированы с инженерными системами. Также к этому сроку будет смонтирована автоматизированная система радиационного контроля и станут возможны испытания этого сегмента ускорительного комплекса с электронным пучком. Здесь за полсекунды пучок будет разгоняться до 3 ГэВ — эта энергия, на которой работает ЦКП «СКИФ».

Также в здании инжектора продолжаются работы по монтажу оборудования линейного ускорителя. Ускоряющие структуры, магнитные элементы, система диагностики пучка уже выставлены в проектное положение, идет сборка вакуумной системы. Первые эксперименты с пучком запланированы на декабрь 2024 года.

 

Гены поведенческих реакций

Сотрудники Института цитологии и генетики СО РАН впервые выполнили полногеномное профилирование в нескольких структурах мозга уникальных линий крыс, созданных в результате масштабного эксперимента по доместикации диких животных, инициированного академиком Д.К. Беляевым. Сравнив более 17 тысяч экспрессирующихся генов в мозге у серых крыс ручной и агрессивной линий, исследователи нашли достоверные различия в работе 112 из них. Результаты исследования опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.

«При анализе полногеномных различий между двумя генотипами большую роль играет порог их значимости, который выставляет исследователь. Можно сделать его более мягким, получить больше результатов, но они будут достаточно расплывчатыми. Мы в своей работе использовали общепринятый порог для такого типа исследований, который является довольно жестким. Зато – позволяет уверенно заявлять, что именно эти гены различаются у двух линий крыс», - рассказала младший научный сотрудник сектора регуляторной компьютерной геномики ИЦиГ СО РАН Ирина Чадаева.

Ирина Чадаева также отметила, что все структуры головного мозга так или иначе связаны с поведением. Но для получения более четкой картины исследователи сосредоточились на тех из них, чья роль в механизмах формирования поведенческих реакций проявляется наиболее ярко – гипоталамусе, гиппокампе и двух структурах среднего мозга.

«Выявив различия, мы продолжили анализ этих генов, посмотрели их функциональную аннотацию, за что они отвечают, в какие категории объединены. Они были вовлечены в липидный метаболизм, стресс-реакцию, механизмы передачи сигналов между нейронами и ряд других нейрональных процессов. В перспективе, мы хотели бы продолжить фундаментальные исследования в этом направлении, используя уже полученные результаты как фундамент для новых научных проектов по изучению механизмов формирования разных моделей поведения», - добавила Ирина Чадаева.

Полученные в ходе этого исследования результаты имеют и очевидное прикладное значение. Во-первых, в области медицины: крысы этих линий не первый год используются другими группами исследователей ИЦиГ СО РАН для изучения возможностей фармакологического воздействия с целью коррекции агрессивного поведения. Выявленные в результате профилирования гены, ассоциированные с ним, вполне могут рассматриваться как потенциальные мишени для такого терапевтического воздействия. Тем более, впервые в распоряжении ученых оказался более или менее полный список таких генов.

Полезной информация о наследственных механизмах формирования поведения будет и в селекции новых пород животных, когда нужно добиться того, чтобы животное было максимально дружелюбным или напротив, обладало повышенной агрессивностью (например, некоторые породы служебных собак).

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

 

Обещания на ветер?

В ноябре этого года в Баку (Азербайджан) состоится очередной – двадцать девятый по счету – климатический саммит ООН. Мы следим за этим мероприятием уже несколько лет, и каждый год становимся очевидцами его «эпохальных» итогов, приближающих-де человечество к новой эре. Прошлый год не стал в этом плане исключением (о чем мы писали). Напомним, что COP-28 прошел в Дубае, и по его итогам было принято «знаменательное» (как о том сообщалось) соглашение об отказе от ископаемого топлива. Предложенный пакет мер по борьбе с глобальным потеплением был назван «историческим». Заключительное слово тогдашнего председателя саммита вызвало овации от делегатов и продолжилось дружескими объятиями с климатическим руководством ООН.

Соглашение вызвало похвалу и от представителей академической науки. Один из немецких ученых даже заявил, будто теперь мы стоим в «начале конца» экономики, основанной на ископаемом топливе. Свое положительное заключение выдал и специальный представитель президента США по климату Джон Керри. По его словам, принятый документ посылает мировому сообществу «очень четкий сигнал».

Впрочем, не все испытывали такой восторг. Уже тогда зарождались некоторые сомнения насчет практической пользы от таких соглашений. Да, там были красивые декларации, но не было конкретики. Критики указывали на то, что документ не включал для подписантов никаких четких шагов по отказу от ископаемого топлива и даже по его сокращению. То есть, в теории все являлись сторонниками неуклонной декарбонизации, все декларировали готовность жить по-новому. А вот на практике…

Практика, и в самом деле, не сильно стыкуется с теорией. В глобальном же масштабе - вообще никак не стыкуется. Не так давно об этих печальных итогах мировой «борьбы» с ископаемым топливом поведал упомянутый выше Джон Керри, выступая на большой климатической конференции в Нью-Йорке. Бывший переговорщик по климату напомнил о том, что в прошлом году в Дубае была достигнута договоренность об отказе от ископаемого топлива. Однако подписанты до сих пор откровенно игнорируют выполнение взятых обязательств. «В чем же проблема? Мы этого не делаем. Мы не реализуем. И последствия для всех людей, для жизни на планете, они просто гигантские», - выразил свое недоумение Керри. По его словам, спрос на углеводороды не снижается, нефтегазовые компании в привычном ключе продолжают добычу, относясь к своему делу как к обычному бизнесу. И многие страны на деле даже не пытаются что-либо здесь менять. США также участвуют в этом процессе, экспортируя нефть и газ, хотя Байден и пытается ввести ограничения. Но принятых мер, полагает Керри, явно недостаточно.

Очень часто со стороны американских экспертов, анализирующих результаты климатической политики, раздаются гневные упреки по адресу стран Глобального Юга, как будто только из-за них происходит увеличение углеродных выбросов, несмотря на все международные договоренности. Так, отмечается, что США, следуя в фарватере «безуглеродной» стратегии, последовательно сокращают углеродные выбросы. Началось это примерно с 2006 года. В 2019 году выбросы сократились на 875 миллионов тонн по сравнению с пиковыми значениями 2005 года. То есть динамика положительная (с климатической точки зрения). И все было бы прекрасно, если бы в том же русле развивались и другие страны с сильной экономикой. Но, как выясняется, некоторые из них серьезно портят общую картину.

На первом месте здесь стоит Китай. Начиная с 2006 года, углеродные выбросы Китая стали превышать выбросы США. А к упомянутому 2019 году они выросли на 3,5 миллиарда тонн! Если в США, начиная с 2005 года, происходит снижение потребления угля, то в Китае процесс движется в противоположном направлении: на каждую тонну угля, которую прекратили сжигать в Америке, Китай сжигает дополнительные две с половиной тонны!

Таким образом, двенадцать лет снижения выбросов углекислого газа в США были перечеркнуты китайской стороной. Отсюда делается очень неутешительный для западных стран вывод, а именно: действия Америки на климатическом поприще уже не имеют глобального значения, поскольку сокращения выбросов с ее стороны с лихвой «компенсируются» деятельностью бурно растущих стран Глобального Юга. Тот же вывод справедлив и в отношении Европы, чье влияние на глобальную климатическую ситуацию также неуклонно снижается.

По мнению экспертов, все особенности нынешнего климатического процесса выстроены под требования со стороны Китая, который в 2009 году на Копенгагенском климатическом саммите ООН наложит вето (совместно с Индией, Бразилией и Южной Африкой) на итоговый документ, где оговаривались обязательства по сокращению использования ископаемого топлива. Считается, что Парижское соглашение восстановило данный документ. Тем не менее, существует один принципиальный момент, способный ответить на вопрос Джона Керри: «В чем же проблема?».  А проблема в том, полагают эксперты, что не без усилий китайской стороны вопрос ставится так, что нет единого алгоритма действий для всех стран. По сути, каждая страна вольна решать углеродную проблему по-своему – что как раз и демонстрирует Китай, наращивая и долю ВИЭ, и параллельно - долю угольной генерации. Проще говоря, в мире нет единой формулы действий как раз по решению практических задач относительно климата. Единство есть только в теории.

В таких условиях всё будет опираться исключительно на «экологическую сознательность» конкретных правительств. Такую «сознательность», например, пытается сейчас демонстрировать администрация Байдена, вводя ограничение на строительство СПГ-терминалов или закрывая на своей территории нефтепроводы. Сегодня, в условиях предвыборной борьбы, демократы включают климатическую повестку в свою агитацию, обыгрывая ее на контрасте с «несознательной» позицией своего соперника Трампа. Трамп, со своей стороны, обещает махнуть рукой на климатическую политику и с радостью подписать все запросы на добычу нефти и газа. О чем это говорит? Это говорит о том, что любой правитель может спокойно перечеркнуть все «исторические» соглашения по климату – без всяких последствий для своего статуса (что уже наглядно демонстрировал тот же Трамп, находясь на президентской должности).

Но можно поступить еще хитрее – публично заявлять о своей приверженности «зеленому курсу», одновременно выдавая разрешения на добычу ископаемого топлива. Похоже, именно такой линии придерживается администрация Байдена. Не удивительно, что при Байдене США стали крупнейшим экспортером углеводородов. Напомним, что в конце 2015 года Конгресс отменил запрет на экспорт сырой нефти (длившийся 40 лет). С тех пор Америка стала стремительно превращаться в «энергетическую державу», успешно конкурируя по этой части с такими ближневосточными странами, как ОАЭ и Кувейт.

Стремительный рост американской нефтедобычи поражает воображение наблюдателей. Ни одна страна не добывала сразу столько нефти, как США за последние шесть лет. В прошлом году примерно 20% добытой в мире нефти приходилось на эту страну. Та же картина и по газу, добыча которого за последнее десятилетие увеличилось в США на 50 процентов. И что самое интересное: при Байдене, выставляющего себя принципиальным противником ископаемого топлива, разрешений на добычу углеводородов было выдано больше, чем при Трампе! Мощности экспорта газа с 2018 года утроились, и удвоятся в течение последующих трех лет, несмотря на недавние ограничительные меры. Как уверяют эксперты, без США мировая добыча газа за последние два года должна была снизиться. То есть именно Америка внесла серьезную лепту в увеличение потребления ископаемого топлива, что напрямую расходится с буквой и духом всех подписанных «исторических» соглашений по климату. На этом фоне менторские высказывания Джона Керри звучат несколько глумливо. Как справедливо заметил один американский сенатор: «Мы не можем призывать другие страны сокращать выбросы парниковых газов, поставляя им нефть и газ».

В свете сказанного сдержанная позиция российского руководства, где не принято делать пафосных заявлений по поводу климата, выглядит пусть блекло и невнятно, но зато достаточно честно. 

Константин Шабанов

«Камчатский» вариант

Мы постоянно уделяем внимание проблемам энергетики, учитывая, насколько они актуальны на сегодняшнем, «переходном» этапе развития мировой экономики. Как мы неоднократно отмечали, наша страна ищет здесь свой собственный путь энергетического перехода, поскольку слепое копирование западных моделей, отдающих приоритет возобновляемым источникам энергии, не соответствует нашим физическим и экономическим условиям.

Эти проблемы были разобраны на Втором Научно-производственном форуме «Золотая долина -2024», недавно прошедшем в новосибирском Академгородке. Энергетике была посвящена отельная тематическая секция. Как отметил модератор секции – научный руководитель Института теплофизики СО РАН академик Сергей Алексеенко, - России, так или иначе, придется держать курс на построение «низкоуглеродной» экономики, поскольку это прописано в соответствующих обязательствах, взятых на себя руководством страны. Отсюда вытекает, что нам также необходимо принимать во внимание возобновляемые источники энергии в случае реформирования отрасли. Однако при этом нельзя сбрасывать со счетов как минимум два фактора. Во-первых, наличие в России больших запасов ископаемого топлива само по себе не даст нам просто так махнуть на них рукой, поскольку такой шаг совершенно не обоснован экономически. Во-вторых, безоглядное строительство солнечных и ветряных электростанций нам не подходит в силу того, что из-за климатических условий мы нуждаемся в выработке большого количества тепла. Солнечные панели и ветряки здесь явно не подходят, подчеркнул Сергей Алексеенко.

Однако есть еще один возобновляемый источник энергии, для использования которого в нашей стране имеются большие возможности. Речь идет о развитии геотермальной энергетики, чему в полной мере благоприятствуют геофизические условия ряда регионов страны. Как подчеркнул в своем выступлении профессор НГТУ Сергей Елистратов, на солнце и ветре – ввиду переменчивого характера работы этих источников – построить большую энергетику нельзя. Для отдаленных регионов это станет целой проблемой, поскольку потребует накопителей энергии. Иное дело -  использование тепла Земли, позволяющее обеспечить постоянный приток необходимой энергии на поверхность с помощью устройства скважин. 

В настоящее время, по словам Сергея Елистратова, у нас обращают внимание на использование геотермальных источников, дающих горячую воду с температурой до ста градусов Цельсия (так называемый однофазный теплоноситель). Таких источников у нас очень много, причем не только природных, но и техногенных (там, где осуществляется сброс тепла). Из всего этого тепла, заметил ученый, можно вполне нормально вырабатывать электрическую энергию.

Данное направление легло в основу создания полигона геотермальных технологий на базе Паратунских геотермальных источников. «Дело в том, что к этой тематике сейчас проснулся большой интерес со стороны различных организаций, заинтересованных в использовании тепла с температурой до ста градусов – с целью превращения его в электрическую энергию. Как раз, исходя из сказанного, сейчас формируется полигон геотермальных технологий на Камчатке», - объяснил Сергей Елистратов.

Надо сказать, что у этой темы есть своя предыстория. Геотермальной энергетикой в нашей стране занимаются давно – более полувека. Так, Институт теплофизики СО РАН проводил соответствующие исследования на Камчатке еще в конце 1960-х годов.  В то время там была построена первая в мире промышленная установка по выработке электроэнергии проектной мощностью 750 КВт, работавшей на тепле геотермальной воды с температурой 80 градусов Цельсия. Правда, в систему поставлялось примерно 500 КВт. Тем не менее, данную установку вполне можно считать нормальным промышленным вариантом, поскольку она была в состоянии обеспечить бесперебойным электричеством небольшое количество потребителей.

К сожалению, эта технология со временем отошла на задний план, так как в нашей стране с определенных пор стали добывать большое количество ископаемого топлива. По этой причине упомянутую геотермальную электростанцию кое-кто в руководстве страны счел «баловством» ученых. Хотя на самом деле (что выясняется именно сейчас) работа с геотермальной энергией открывала дверь к технологиям будущего. На определенном этапе такие технологии подхватили американцы и израильтяне, которые стали выпускать собственные установки для работы с геотермальными источниками энергии. В итоге они научились производись с их помощью электричество в тех местах, где не было никаких других источников энергии, отметил Сергей Елистратов.

В свете сказанного перед российской наукой встает сегодня вопрос о необходимости возродить данную технологию в нашей стране. И вполне возможно, что это возрождение начнется с Камчатки, поскольку Паратунские геотермальные источники, отметил Сергей Елистратов, достаточно хорошо исследованы. Ученым уже хорошо известен весь процентный состав здешних термальных вод. То есть, с точки зрения подземного контура, это уже вполне подготовленный полигон для внедрения таких технологий. И что не менее важно: полученную электроэнергию есть куда сбывать, так как эта территория достаточно плотно заселена и оснащена всей необходимой инфраструктурой. Сам полигон будет расположен в 60 километрах от Петропавловска-Камчатского и в 30 километрах от аэропорта города Елизово. Другой важный момент: Камчатский государственный университет может заняться подготовкой кадров, которые будут осуществлять реализацию данного направления как на Камчатке, так и в целом на Дальнем Востоке.

В настоящее время, уточнил Сергей Елистратов, уже составлен список объектов, которые разместятся на указанном полигоне. В их число войдут: 1) специализированная научно-исследовательская лаборатория Перспективных энергетических технологий на базе Камчатского государственного университета; 2) энергетическая опытно-промышленная установка мощностью 150 КВт на низкокипящем рабочем теле; 3) высокоэффективный абсорбционный термотрансформатор повышающего типа; 4) стенд для проведения испытаний энергетических установок на низкокипящих рабочих телах природного и техногенного происхождения; 5) стенд теплонасосной парокомпрессионной установки; 6) подземный циркуляционный контур.

По сути, данный список представляет перечень тех технологий, которые наши ученые-разработчики могут применить уже сейчас. Некоторые из указанных здесь технологий будут разрабатываться при непосредственном участии специалистов Института теплофизики СО РАН. Особое место в этом списке занимает высокоэффективный абсорбционный термотранспорматор. Как объяснил Сергей Елистратов, это весьма специфическая установка, позволяющая переводить тепло, имеющее 40 – 50 градусов, в температуры на уровне 60 – 70 градусов, использующиеся для горячего водоснабжения и для отопления. Причем затраты здесь, по словам ученого, копеечные.  

«Это в каком-то смысле является революцией, инновационной новизной. К тому же мы предполагаем, что это будет очень хороший экспортный вариант для стран БРИКС. В целом же все указанные здесь технологии могут найти экспортное применение. По замыслу, на Паратунском полигоне произойдет отработка нашего, отечественного оборудования. В частности, упомянутая опытная установка мощностью 150 КВТ будет производиться на наших, российских предприятиях. Да и всё остальное оборудование также будет локализовано на отечественных предприятиях», - заметил Сергей Елистратов. По его словам, такой подход к работе сегодня стимулируется правительством. Ученый также отметил, что упомянутый список открыт, и потому в нем вполне могут появиться и другие технологии. В любом случае создание такого полигона вселяет в ученых надежду на то, что данный задел окажется фундаментом для развития всего направления, связанного с извлечением подземного тепла. Оптимизм внушает и тот факт, что совсем недавно было подписано соглашение о сотрудничестве между СО РАН и Камчатским государственным университетом относительно дальнейших разработок в области геотермальной энергетики.

Таким образом, затянувшаяся пауза в этих исследованиях завершена. И надо полагать, что сегодня вряд кому-то придет в голову назвать их «баловством» ученых. Хотя бы только потому, что теперь нашей стране придется серьезно наверстывать упущенное, догоняя своих зарубежных конкурентов. Но об этом – в следующий раз.

Олег Носков

"Открытая лаборатория-2024": итоги

На прошлой неделе на 16 площадках Новосибирска, Бердска, Краснообска и Кольцово прошла всероссийская просветительская акция «Открытая лабораторная». В ней приняли участие свыше тысячи человек, в числе которых были как школьники, так и кандидаты и доктора наук. Цель акции — чтобы каждый желающий мог проверить свою картину мира на научность.

Может ли атомный ледокол проплыть через экватор? Почему небо ночью темное? На какую максимальную глубину распространяется вечная мерзлота? Способна ли колбаса стать источником ботулизма? На эти и в общей сложности 25 подобных вопросов предстояло ответить участникам акции. Затем ведущий — «завлаб» — подробно разбирал каждый из них.

После перерыва в несколько лет «Открытая лабораторная» проходит в Новосибирске уже второй год подряд. Ее организовывает сообщество российских популяризаторов науки и научных коммуникаторов. Генеральный партнер акции — научно-просветительский проект «Атомариум» при поддержке госкорпорации «Росатом». Координатором «Открытой лабораторной» в Новосибирской области является Сибирское отделение РАН. Среди 16 площадок в НСО, где можно было написать «Открытую лабораторную», были ведущие университеты, колледжи, школы, культурные пространства и библиотеки области.

Как и в прошлом году, вопросы для акции составляли ведущие российские ученые и популяризаторы науки. Так, один из авторских вопросов — про то, сколько генов неандертальцев сохранилось в геноме современных жителей Евразии — придумала заведующая лабораторией цифровых технологий в археологических исследованиях «ЦифрА» Института археологии и этнографии СО РАН доктор исторических наук Ксения Анатольевна Колобова.

«Завлабами» на всех площадках Новосибирской области выступали ученые новосибирских институтов, находящихся под научно-методическим руководством Сибирского отделения РАН.

«То, чем мне запомнилась эта “Лаба” — очень активная реакция публики на озвученные правильные ответы: искреннее удивление и радость от узнавания. Значит, люди, во-первых, поняли вопрос, а во-вторых, действительно имели какие-то представления о том, какой на него может быть ответ. Если вся аудитория разом удивляется, то она ожидала услышать ответ совершенно другой. То есть люди, скорее всего, запомнят этот вопрос и впредь будут знать гораздо больше, чем они знали до момента, когда пришли на “Открытую лабораторную”. Таким образом, это акция не столько по проверке знаний, сколько просветительская, чтобы рассказать аудитории что-нибудь новенькое, возможно, что не знал даже “завлаб”», — отметил один из постоянных “завлабов” акции младший научный сотрудник Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН Всеволод Даниилович Ефременко.

Самой массовой площадкой акции в Новосибирске в этом году стал Новосибирский государственный педагогический университет. Там «Лабу» написали 140 человек. Максимальное количество баллов, которое набрали в Новосибирске сразу на двух площадках, — 21 из 25. Среди участников, набравших наибольшее количество баллов по стране, будут разыграны специальные призы.

«В этом году “Открытая лабораторная” прошла более масштабно. У нас было больше площадок по всему городу и примерно на 30 % больше участников. К тому же на акцию приходили люди, которые ждали ее с прошлого года, и это очень приятно, что у события появляются свои поклонники. Хотелось бы также отметить работу всех наших “завлабов” на всех площадках. Ученые крайне позитивно отнеслись к такому формату и откликнулись на предложение стать “завлабами” акции. “Открытая лабораторная” действительно стала мероприятием, которое объединяет науку и общество, как это и предполагается в научных коммуникациях», — сказала региональный координатор акции начальник управления по пропаганде и популяризации научных достижений СО РАН Юлия Сергеевна Позднякова.

Федеральными партнерами «Открытой лабораторной» 2024 года выступили издательство научно-популярной литературы «Альпина нон-фикшн», Российский научный фонд и Фестиваль актуального научного кино (ФАНК), фильмы которого можно было увидеть на некоторых площадках «Открытой лабораторной» в Новосибирске.

Ассоциация БПЛАшников

По итогам прошедшего в Новосибирском государственном университете научно-производственного форума «Золотая долина» было подписано предварительное соглашение о создании Ассоциации по беспилотной авиации (БПЛА) между университетом и четырьмя организациями-разработчиками таких аппаратов и комплектующих к ним.

Ранее в университете рассказывали про соглашение с ФАУ «СибНИА им С.А. Чаплыгина» о создании совместной лаборатории «Интеллектуальные системы испытаний авиаконструкций», также подписанном во время проведения форума. Лаборатория займется решением прикладных задач, возникающих при стендовых испытаниях авиационной техники, в том числе при разработке и создании модулей Интеллектуальной системы стендовых испытаний авиатехники (ИСИА) с элементами искусственного интеллекта.

По словам организаторов форума, оба соглашения отражают стратегический курс университета на развитие направления подготовки кадров и решения научно-исследовательских задач в области управления и конструирования БПЛА.

— Реализация достигнутых на форуме договоренностей позволит университету стать одной из ведущих региональных площадок по развитию беспилотной авиации. Важную роль в этом процессе будет играть Институт интеллектуальной робототехники и Центр искусственного интеллекта НГУ. Проекты, которые озвучили на форуме, открывают для нас еще одно направление работы — использование искусственного интеллекта в управлении беспилотников и промышленном производстве, — рассказал директор Исследовательского центра в сфере искусственного интеллекта НГУ (ЦИИ НГУ) Александр Люлько.

По его словам, работа над подобными продуктами и технологиями в ЦИИ НГУ уже ведется, а параллельно будут решаться организационные вопросы — регистрация ассоциации, привлечение в нее новых участников, составление «дорожной карты» на ближайшие годы.

Всего на форуме было заключено шесть соглашений между НГУ и его индустриальными партнерами. В их числе, помимо упомянутых выше, соглашение с компанией «Альбакор ИИР» по оснащению нового кампуса интеллектуальной системой мониторинга и управления инфраструктурой, а также соглашения о сотрудничестве с АО «Центр научных исследований и авиационного производства «АВИАСПЕЦТЕСТ» и АО «Фонд Форсайт».

Сергей Исаев

Станет ли российский уголь «чистым»?

Как мы уже сообщали ранее, руководство России не намерено отказываться от ископаемого топлива в угоду климатической повестке. В то же время сама климатическая повестка не отбрасывается, а вместо этого предлагается «справедливый» вариант энергетического перехода, отвечающий интересам национальной экономики. Одним из составляющих такого энергоперехода является перевод части угольных электростанций на природный газ, считающийся «чистым» топливом (в отличие от угля). В настоящее время такие проекты реализует на Дальнем Востоке энергетическая компания «РусГидро», контролируемая государством.

Не секрет, что борцы за экологию приветствуют указанный разворот к частичному «озеленению» угольной генерации. Напомним, что несколько лет назад в Новосибирске намечалась активная кампания в отношении местных угольных ТЭЦ, которые новый собственник – к недовольству общественности - переводил на бурый уголь. Переход на природный газ казался тогда единственно верным решением, технически вполне осуществимым. Однако является ли оно более прогрессивным с точки зрения инновационного развития? Однозначного ответа на этот вопрос пока еще нет, поскольку среди ученых СО РАН, непосредственно занимающихся разработками в области энергетических технологий, отношение к углю не столь радикально негативное. Так, в Институте теплофизики СО РАН давно работают с технологией микропомола угля, с технологией водно-угольного топлива. Кроме того, как неоднократно заявлял научный руководитель Института, академик Сергей Алексеенко, есть новейшие американские технологии «чистого» сжигания угля, которые вполне уживаются с курсом на достижение углеродной нейтральности.

Всё это, разумеется, можно было бы применить и к российской угольной генерации, если бы на высшем уровне была принята соответствующая государственная программа по внедрению технологий «чистого» угля - как один из путей коренной модернизации российской энергетической отрасли. Но такой программы, к сожалению, пока еще нет. Вместо этого, как видим, взят курс на замену угля природным газом. Насколько он целесообразен?

По мнению Валентина Данилова – ученого секретаря Экспертного совета при президиуме СО РАН по проблематике Парижского соглашения, -  с точки зрения теплофизики использование газа вместо угля вполне оправданно. Как объяснил ученый, при создании парогазового цикла можно добиться более высокого КПД, то есть на газовых электростанциях выработка электрической энергии будет выше, чем на угольных электростанциях (при сопоставимом количестве затраченных калорий). Газ обладает более высокой теплоемкостью, и данный момент необходимо принимать во внимание, тем более что это вполне согласуется со стратегией «низкоуглеродного» развития. Как отмечают эксперты, перевод угольной электростанции на газ способствует снижению углеродных выбросов примерно на 40 процентов. То есть и в плане выработки электроэнергии, и в плане экологии преимущества здесь очевидны. 

Есть и другое очевидное преимущество газа. Речь идет об удобстве его транспортировки и использования. Это наглядно показал тот же опыт компании «РусГидро», которая перевела во Владивостоке на газ угольную ТЭЦ-2. Персонал станции воспринял это событие как праздник, поскольку работа с углем – дело хлопотное. Уголь необходимо завезти, его нужно хранить, да еще размолоть перед использованием. Затем у вас остаются твердые остатки – шлак и зола, требующие утилизации. Под хранение этих отходов также необходимо отводить место. С газом ничего такого нет. Именно поэтому энергетики, работающие на электростанциях, в большом восторге от подобных инициатив, отметил Валентин Данилов.

Таким образом, опыт «РусГидро» можно считать положительным для нашей страны, и для Сибири – в особенности. Валентин Данилов специально заостряет внимание на данном прецеденте, поскольку в типично «угольных» сибирских регионах предложения по газификации генерирующих объектов с ходу отметаются их владельцами (работающими в одной связке с добывающими угольными компаниями). Дескать, перевод на газ – дело очень хлопотное и затратное, а раз так, то оно якобы чревато резким удорожанием энергии для конечных потребителей. Как относиться к таким заявлениям?

По мнению Валентина Данилова, важность прецедента, демонстрируемого компанией «РусГидро», в том и состоит, что он дает нам реальную возможность убедиться в практической целесообразности таких технологических решений. По крайней мере, перевод упомянутой дальневосточной ТЭЦ-2 на газ состоялся без особых технических сложностей и экономического ущерба. А значит, «угольщикам» пора взять этот пример на вооружение. Особенно это касается Красноярского края, где с экологией дела обстоят неважно.

В общем, переход с угля на газ не имеет каких-либо «противопоказаний» для наших регионов, считает Валентин Данилов. Капитальные затраты здесь, конечно же, неизбежны, однако они окупаются за счет дальнейшего снижения эксплуатационных расходов. Произведя модернизацию оборудования, вы получаете новое качество, отмечает ученый. Что касается «угольщиков», то надо понимать, что во главу угла они ставят не экологию, а получение прибыли от продажи угля. Если целиком идти на поводу текущих интересов угольного бизнеса, то о каких-либо революционных изменениях в сфере энергетики можно просто забыть, ибо частные компании вполне устраивает ситуация банального извлечения и продажи ископаемых ресурсов. Соответственно, их точно так же устраивает банальное сжигание угля в топках ТЭЦ. 

Инновационным решением для них, полагает Валентин Данилов, станет переработка угля в целях создания востребованного на рынке продукта. Так, уже более двадцати лет ученые презентуют технологию частичной газификации бурых углей, когда на выходе можно получить угольный сорбент и полукокс. И то, и другое, очень востребовано в современной экономике. Сорбент, например, используется для очистки воды, что очень важно при создании замкнутых циклов водопотребления для предприятий, использующих воду в больших количествах. Полукокс, со своей стороны, востребован в металлургии. Комплексная переработка угля может привести к созданию инновационной отрасли, ориентированной не только на внутреннего потребителя, но и на экспорт. Горючий газ будет здесь являться побочным продуктом, который можно использовать как в энергетике, так и в химической промышленности.

Но как простимулировать наших «угольщиков» к тому, чтобы они всерьез рассматривали такие варианты деятельности? Опыт показывает, что в большой энергетике «частник» не особо интересуется инновациями. Компания «РусГидро» решилась на упомянутые действия по «озеленению» угольных ТЭЦ потому, что там главную роль играет государство, от которого как раз и исходит «волшебный пинок». Крупные компании, где инициатива принадлежит «частнику», как раз отмахиваются от подобных нововведений, оправдывая свою позицию незаинтересованностью в высоких капитальных затратах во имя «какой-то там» экологии.

Долгие годы у нас принималось за аксиому, будто частный бизнес всегда более динамичен, более инициативен, более чуток к инновациям, чем государственная бюрократия. Всегда! Однако поведение наших угольных гигантов до сих пор демонстрирует иную картину. В Красноярске, например, специалисты бьются как раба об лед, пытаясь донести до «угольщиков» значение упомянутых технологий переработки угля. По мнению Валентина Данилова, этот путь как раз согласуется с общемировым технологическим трендом и, по сути, представляет собой вариант более эффективного использования угля. Иными словами, сибирские ученые прилагают усилия к тому, чтобы подтолкнуть «угольщиков» к прогрессивным переменам. К сожалению, с конструктивным диалогом дела обстоят неважно. Причем, в немалой степени это связано с тем, что в руководстве угольных гигантов происходит постоянная текучка управляющих кадров, что перечеркивает любые предварительные договоренности.

В свете сказанного невольно напрашивается мысль о возвращении большой энергетики в сферу прямого государственного управления. Государство в любом случае вынуждено брать это дело на контроль, поскольку здесь прямо затрагиваются интересы экономики и жизнеобеспечения граждан необходимым ресурсом. Если сюда присовокупить стратегию энергетического перехода, которую инициирует и реализует государство, то прямое управление большой энергетикой напрашивается логически. Соответственно, государство берет на себя и капитальные затраты, от чего отмахивается «частник» и что становится, в итоге, главным препятствием для внедрения инновационных решений. С другой стороны, государству сподручнее подключать к реализации стратегических программ научные организации. В этом случае энергетическая отрасль и наука действуют как часть единого целого, и в такой связке работа на результат становится более эффективной, нежели в условиях стихийных «партнерских» отношений между бизнесом и наукой (когда те и другие действуют как совершенно независимые друг от друга инстанции).

В общем, нельзя исключать, что реализация стратегии «низкоуглеродного» развития неожиданно выведет нас к переосмыслению нынешних социально-экономических отношений. Удивляться тут не стоит, поскольку даже в западных странах приходят к выводу о расширении роли государства в энергетической сфере. Так, во Франции государство уже полностью взяло под контроль атомную отрасль (после того, как столкнулось с необходимостью масштабного капитального ремонта АЭС). В США также ведутся разговоры относительно усиления роли государства в энергетической сфере. И, наконец, есть впечатляющий пример Китая, где мощнейший рывок в энергетике осуществлялся (и осуществляется до сих пор) под бдительным оком правящей коммунистической партии. Учитывая, что Россия все больше и больше склоняется к «китайскому» сценарию развития, вполне уместно допустить и у нас аналогичный подход к управлению всей большой энергетикой.

Андрей Колосов

Технологический суверенитет

Золотая долина – так за красоту осенней листвы с легкой руки ученика основателя новосибирского Академгородка академика Михаила Алексеевич Лаврентьева стали называть место, где расположился в 1957 году палаточный городок команды ученых-первопроходцев. Внедрению разработок в производство отцы-основатели Академгородка придавали особое значение. И закономерно, что именно Новосибирский государственный университет уже второй год подряд стал инициатором и организатором научно-производственного форума «Золотая долина», цель которого – «подружить» науку и индустрию и способствовать созданию новых технологий. Форум проходил в НГУ с 31 октября по 1 ноября, включал восемь тематических секций – от авиации до медицины, выставку технологических достижений и пять мероприятий-спутников, в числе которых – стратегическая сессия партнера форума - Межрегиональной ассоциации «Сибирское соглашение» «Химические технологии и глубокая переработка сырья в Сибирском федеральном округе», где экспертное мнение изложили собравшимся представителям региональной власти сибирские профессора РАН.

- Запуск новой технологии или разработки – это всегда вопрос доверия между наукой и бизнесом. Часто даже в ходе фундаментальных исследований у лаборатории возникает выход на неожиданные новые решения для индустрии, знаю по собственному опыту. Но убедить промышленность в эффективности этих решений можно только путем обсуждения, предоставления для испытаний опытных образцов. После этого начинается серьезный разговор, результат которого зависит уже от экономических причин. Но, чтобы беседа завязалась, нужны такие площадки, как научно-производственный форум «Золотая долина», здесь можно выйти на сотрудничество, которое будет длиться долгие годы, - отметил в интервью «Поиску» Председатель СО РАН академик Валентин Пармон.

Ключевыми спикерами форума стали Виктор Славянцев, руководитель проектов ГК «Ростех», Евгений Павлов, руководитель департамента инновационного развития «Объединенной двигателестроительной корпорации», Анна Коротченкова, вице-президент АФК Система, Константин Котляров, руководитель по НИР АО «АвтоВАЗ», Любовь Симонова-Емельянова, директор проектов ПАО Ростелеком, академик Александр Румянцев, президент Национального медицинского исследовательского центра Детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева, и, конечно, директора новосибирских академических институтов и предприятий, ректоры вузов.

На пленарном заседании первого дня, модерировал которое директор Института физики полупроводников СО РАН академик Александр Латышев, представители индустрии сформулировали свои требования к разработкам и технологиям. Помимо красоты технического решения, требуется, чтобы реализация разработки вписалась в бизнес-процессы компании и была экономически выгодна. Это аксиома, но дьявол кроется в деталях, которые и изложили представители ОДК, АФК «Система», «АвтоВаза».

На втором пленарном заседании, модератором которого стал декан факультета информационных технологий НГУ доктор физико-математических наук и внук основателя Академгородка Михаил Лаврентьев, ректоры вузов, директора академических институтов, представители технопарков обсудили опыт работы с индустриальными партнерами и перспективы развития крупных технологических проектов в Сибирском федеральном округе. Первый заместитель Председателя СО РАН академик Дмитрий Маркович подчеркнул, что технологический суверенитет и технологическое лидерство – совсем не одно и то же. Сегодня руководство промышленных предприятий не вполне понимает, развитие каких направлений даст конкурентоспособность на мировом рынке. Перед учеными задача такого прогноза даже не ставится. Чтобы стать лидерами, необходима кооперация и согласование программ развития на национальном и на региональном уровне. Отдельным пунктом обсуждения стал трансфер знания, «которое никто не заказывал»: новая технология требует новых производственных процессов. Например, в рамках программы «Приоритет-2030» в Новосибирском государственном техническом университете был разработан универсальный операционный стол «Цельс-А» с широким спектром применения, в работе участвовали ведущие хирурги. Но вот передать на производство уже готовую разработку оказалось очень непросто. Об этом рассказал ректор НГТУ Анатолий Батаев. Как подчеркнули участники пленарного заседания, возможно, необходим «вмененный госзаказ» на производство новой продукции.

Одной из самых интересных тематических секций форума стала медицинская. Академик Александр Румянцев прочитал блестящую лекцию «Новые знания в области иммунологии», академик Сергей Нетесов, председатель Совета Ассоциации «Биофарм», заведующий лабораторией бионанотехнологии, микробиологии и вирусологии ФЕН НГУ, представил состояние разработок онколитических вирусов, генеральный директор НМИЦ имени академика Е. Н. Мешалкина, член-корреспондент РАН Александр Чернявский рассказал о трансляционной медицине.

- Основная проблема, которая сейчас будоражит представителей медицины, - приход фундаментальной науки. Медицина все-таки дисциплина традиционная, описательная, иными словами – врачевание. Контакт с человеком, оказание ему помощи. Но помощь эта может быть в высшей степени плановой, таргетной, если фундаментальной основой ее становятся генетические исследования. Именно они позволяют с помощью новых методов доказать причины определенных расстройств, - подчеркнул в беседе с корреспондентом «Поиска» Александр Григорьевич Румянцев.

Среди конкретных результатов второго научно-производственного форума «Золотая долина» стоит упомянуть создание совместной молодежной лаборатории НГУ и Сибирского научно-исследовательского института авиации «Интеллектуальные системы испытаний авиаконструкций».

Ольга Колесова

Спрос растет

В последние годы спрос на производимые Институтом ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) промышленные ускорители электронов серии ЭЛВ стабильно растет, в том числе за счет китайских заказчиков. Так, китайские компании планируют подписать контракты с ИЯФ СО РАН на поставку 50 ускорителей ЭЛВ в ближайшие 2,5 года. В целом за последние 15 лет спрос на ускорители ЭЛВ вырос в 4 раза.

Промышленные ускорители электронов серии ЭЛВ с диапазоном энергий от 0,3 до 3,0 МэВ, максимальным током пучка до 130 мА и максимальной мощностью до 100 кВт широко применяются в различных областях промышленности. Они используются в производстве термоусаживаемых изделий, вспененного полиэтилена, для облучения полимерной изоляции проводов и кабелей, а также для радиационной вулканизации заготовок автомобильных шин. Ускорители ЭЛВ нашли свое применение во многих странах мира, однако наибольшее количество было поставлено именно в Китай.

«Китайские компании планируют подписать контракты с ИЯФ СО РАН на поставку 50 ускорителей ЭЛВ в течение 2,5 лет. Это обеспечит Институту стабильные заказы на производство высокотехнологической продукции на годы вперед. При этом емкость китайского рынка в ускорителях подобного класса на сегодняшний день составляет около 70 комплектов в год, то есть мы занимаем почти 30% рынка», – прокомментировал заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН Сергей Фадеев.

ИЯФ СО РАН далеко не единственная организация в мире, которая производит промышленные ускорители с аналогичными параметрами. Однако именно ускорители ЭЛВ часто выигрывают в конкуренции. Одно из их преимуществ заключается в том, что, как правило, они компактнее зарубежных аналогов. Это значит, что новосибирские установки могут быть установлены в менее габаритных помещениях, и покупатель, таким образом, экономит на инфраструктуре.

«В конкурентной борьбе на китайском рынке присутствует несколько компаний, в первую очередь, китайских. Значительное количество потребителей, оценив преимущества российского оборудования, предпочитает его другим производителям. Так, в настоящее время в китайской компании Shenzhen Woer успешно работают 14 ускорителей ЭЛВ, в компании Guangzhou Kaiheng – 12 ускорителей. Причина в том, что у нас оптимальное соотношение цены и качества», – отметил Сергей Фадеев.

За 50 лет в ИЯФ СО РАН было изготовлено и поставлено заказчикам более 240 ускорителей ЭЛВ, 130 из них были отправлены в Китай. Ускорители ЭЛВ успешно работают в России, Белоруссии, Китае, Индии, Германии, Чехии, Корее, Казахстане, Турции и других странах.

ИЯФ СО РАН имеет тесную кооперацию с Китайской компанией Shanxi Yitaike Electrical Equipment Co. LTD. Компания выступает как дистрибьютер ИЯФ в КНР, находит покупателей, а также взяла на себя гарантийное и постгарантийное обслуживание. В последние годы кооперация еще более расширилась. Китайской компании передана документация на часть оборудования ускорителей (в основном подлежащих сертификации в стране покупателя). Это позволило ИЯФ значительно увеличить количество поставляемого в Китай оборудования.

«Спрос на ускорители ЭЛВ ежегодно увеличивается. Кроме китайских покупателей заинтересованность в ускорителях ЭЛВ проявляют также российские, белорусские, индийские, турецкие и корейские компании. При этом наиболее динамично рынок продукции, которой требуется радиационная обработка, развивается сейчас в Индии», – прокомментировал Сергей Фадеев.

Чистые скважины

Сотрудники Центра трансфера технологий и коммерциализации Новосибирского государственного университета (ЦТТК НГУ) совместно с коллегами механико-математического факультета НГУ запатентовали два инновационных способа очистки скважин от асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО), которые образуются в ходе эксплуатации скважин. В первом варианте очистка производится с помощью сервисных компаний, второй способ нефтяники могут применять самостоятельно.

Практически все российские компании периодически сталкиваются с необходимостью удаления из скважин отложений тяжелых фракций нефти, которые значительно осложняют добычу нефти и газа.

Стандартный способ подразумевает погружение в скважину нагревательного устройства, которое подключается к специальному силовому кабелю и расплавляет пробку по принципу кипятильника, но для ее разогрева требуется длительная подача большой силы тока. Эта технология требует использования чрезвычайно дорогого оборудования, которое сегодня практически перестали поставлять в нашу страну.

В основе решений, запатентованных НГУ, лежит созданная профессором кафедры гидродинамики ММФ НГУ, д.ф.-м.н. Сергеем Сухининым горелка и химический состав для нее, обеспечивающий такой режим горения, который эффективно устраняет отложения, не повреждая при этом самой трубы. Ранее мы уже рассказывали об этом изобретении, теперь же запатентованы готовые к применению технологии, созданные на его основе.

«Первое решение разработано для сервисных компаний, оно предполагает погружение горелки внутрь скважины на обычном геофизическом кабеле, который часто используют при проведении работ на месторождениях нефте- и газа и всегда имеется в наличии. Это значительно удешевляет и упрощает процедуру очистки. Во втором варианте технологии вместо троса в скважину погружают специальные стержни, которые воспламеняют, достигнув нужной глубины, и прожигают пробку. Этот способ нефтедобывающие компании могут использовать самостоятельно», — рассказал заместитель директора ЦТТК НГУ, к.т.н. Андрей Савченко.

Есть у запатентованных технологий и другие преимущества по сравнению с известными техническими решениями. Температура горения рассчитана таким образом, чтобы гарантированно выжигать парафины, образовавшие пробку, а само горение направлено вниз скважины, чтобы продукты горения поднимались вместе с газами из скважины вверх. В результате можно избежать ситуации, когда растопленная пробка загустевает вновь на другом участке скважины (что периодически случается при стандартных методах очистки), вынуждая нефтяников повторять процедуру заново. Это особенно важно, когда речь идет об удалении протяженных пробок, которые могут быть длиной десятки и сотни метров.

«На сегодня технология уже вызвала большой интерес, причем оба ее варианта, как для сервисных, так и для собственно добывающих компаний, в их числе — довольно крупные игроки на этом рынке. И сейчас мы ведем переговоры о пилотных проектах по ее испытаниям в реальных условиях», — подытожил Андрей Савченко.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS