Безотходный экологический комплекс

Для раскрытия сути подхода приведем некоторые статистические данные. В России в год образуется более 55–60 миллионов тонн твердых коммунальных отходов (ТКО). В настоящее время треть мощностей по их захоронению не соответствуют санитарным требованиям, при этом возможности их расширения серьезно ограничены. Уровень переработки ТКО в России составляет 5–7%, в то время как в странах Европейского союза в среднем перерабатывается до 60% ТКО. В России более 90% мусора направляется на полигоны и несанкционированные свалки, не оборудованные средствами специальной защиты почв, вод и прилегающих территорий от загрязнения. Эти свалки занимают значительную территорию - около 4 миллионов га (пара средних Европейских стран!). Ежегодно под них выделяется 400 000 га земли.

В то же время каждый в отдельности продукт, попавший на свалку, является ценным сырьем. При размещении на полигонах это ценное сырье безвозвратно пропадает, и вместо пользы создаются проблемы. Основными видами сырья и материалов являются: бумага, стекло, металлы, пластик и пр. На эти компоненты приходится более 40% ТКО, т. е. около 15 миллионов тонн ежегодно. Основные проблемы возникают как раз из-за наличия в этой смеси органики.

Не лучше обстоит ситуация со сточными водами. В России в течение года образуется 100 млн. тонн осадков сточных вод с влажностью 98%. При отсутствии экономически дешёвой системы утилизации осадков, и невозможности увеличения тарифа на водоотведение, иловые площадки на водоканалах переполнены. По экспертным оценкам количество осадков на иловых площадках составляет 130 миллионов тонн. Выбросы парниковых газов от коммунально-бытовых и промышленных сточных вод и оксида азота от фекальных стоков в последнее десятилетие увеличились на 82%. Сложившаяся ситуация представляет серьёзную угрозу загрязнения окружающей̆ среды.

Существует ли на сегодняшний день эффективная технология выделения и переработки органических составляющих из бытовых отходов и биологического ила из сточных вод, позволяющая преобразовывать их в полезный продукт для реализации? Выше было сказано, что основные проблемы возникают из-за наличия органики.  Поэтому рассмотрим органическую составляющую, поскольку переработка бумаги, пластмассы, стекла, металла являются традиционными и представлены многими технологиями.

Основным способом переработки органики является компостирование – наиболее перспективная технология с точки зрения решения экологических проблем, но пока ее применение сильно отстает от прочих технологий. Так, в  Германии 20 лет развивается проект «биоконтейнер», когда пищевые отходы собираются и перерабатываются в биогаз, почву, удобрения. Сумма инвестиций в проект достигла уже 4 миллиардов евро. Недостатком и не решенной проблемой «биоконтейнерного» проекта является постоянный и стойкий неприятный запах, исходящий от биоконтейнеров. В США эту проблему решают сбором пищевых отходов специальными автомашинами, объезжающими районы по графику, которые после каждого рейса тщательно моют на пунктах приема. Но это не носит масштабного характера.

Наиболее простой и дешевый способ переработки органики - аэробное компостирование на открытых площадках. Недостатком технологии является длительное «созревание» компоста — 3–4 месяца даже в климате Европы. В России - из-за холодного климата - технология компостирования на открытых площадках не приемлема. Ускорение созревания компоста осуществляется в технологии анаэробного термического компостирования в заводских условиях. Но она требует значительно более крупных инвестиций и больших эксплуатационных затрат.

Практика показала, что по сравнению со складированием экономическая выгода компостирования составляет 1–4 евро/тонна ТКО, а по сравнению со сжиганием - 12–25 евро/тонна. Полевое аэробное компостирование дешевле, но анаэробное термическое компостирование в условиях завода дает меньше выбросов парникового газа СО2. Переход от складирования ТКО к «заводскому» анаэробному термическому компостированию обеспечит экономическую выгоду 2–5 евро/тонна, а по сравнению со сжиганием — экономия составляет 13–29 евро/тонна.

Второй способ ускорения компостирования опирается на применение БИОПРЕПАРАТОВ. Биопрепараты представляют собой сухой набор выделенных селекцией микробов, ферментов (энзимов) и нутриентов общим действием которых является ускорение компостного процесса. Культуры микробов активны при температурах окружающего воздуха от + 20 °C до + 45 °C . Если температура окружающего воздуха опускается ниже + 20 °С, то рост бактерий замедляется вплоть до полной остановки и перехода в режим спячки при температуре близкой к + 10 °С и ниже.

В активной фазе процесса компостирования культуры микробов обильно вырабатывают тепло, повышая температуру компоста до 60 °C. Это обеспечивает гибель патогенных микробов и снижает жизнеспособность семян сорняков, которые встречаются в органических отходах.

Отметим, что в России есть примеры применения компостирования в масштабе завода. Например, в г. Тольятти Самарской области действует завод по переработке бытовых отходов (ЗПБО) методом компостирования. Объем переработки ТКО равен 400 тыс. м3 или 90 тыс. тонн в год. Завод рассчитан на обслуживание 225 тыс. человек в год. ТКО перерабатываются в товарную продукцию: компост, почвосмеси на основе компоста и вермикомпост.

Теперь поговорим о переработке иловых осадков. На наш взгляд, наиболее эффективны в настоящее время два метода:

  1. Компостирование осадка с получением биопочвы и органического удобрения. Здесь осадок обеззараживается, снижается влажность до 50%. Масса компоста уменьшается в 2 раза, а осадок используют как органическое удобрение для городского озеленения.
  2. Переработка в биогазовых комплексах для выделения биогаза для энергетических нужд и получения жидких удобрений.

С экономической точки зрения это наиболее перспективные методы.

Рассмотренные выше примеры показывают, что переработка отходов и стоков при правильной организации позволяет очистные сооружения сделать экономически рентабельным производством. Поэтому нами предлагается построить рентабельный комплекс замкнутого цикла, который будет перерабатывать ТКО и сточные воды в полезные товарные продукты с полной реализацией, производить экологические овощи и зелень. Объединение этих двух процессов целесообразно потому, что для получения вторичного сырья требуется много воды для отмывки ТКО от органики, а очистные сооружения специально предназначены для очистки воды от органики и производят много технической воды. Таким образом, цикл замыкается.

Конечно, для крупных городских комплексов использовать получающийся грунт не всегда возможно из-за наличия сложных примесей, в том числе тяжелых металлов,  но для вопросов озеленения городов и других видов рекультивации этот грунт подходит.  Кроме того, была практика выделения органики до свалки – собирали органические остатки в подъездах многоквартирных домов еще в СССР.

Экокомплекс замкнутого цикла предлагается для переработки стоков от поселений острова Ольхон до показателей, разрешенных для Байкальской территории, подготовки ТБО в сырье, производства экопочвы из иловых осадков и органики, полученной при отмывке ТКО. Основным продуктом будут экологически чистые овощи, выращенные на полученной экопочве. На острове совсем нет промышленности, а бытовая органика – чистое сырье.

В состав экокомплекса включены блок сбора и переработки ТКО и очистные сооружения канализации замкнутого цикла без сброса очищенных стоков в естественные водоемы. Эти очистные сооружения принимают стоки и концентрированную суспензию выгребных ям, завозимую ассенизационными машинами.

Очистные сооружения представляют комплекс, предназначенный для механической и биологической очистки сточной жидкости, последующей ее доочистки в зернистых фильтрах, биореакторах, расположенных в биовегетарии и открытых водоемах пермакультурного парка. Образующиеся осадки (сырой осадок первичных отстойников) и избыточный активный ил из сооружений биологической очистки, обрабатываются и обеззараживаются в анаэробных условиях, а затем используется в технологической цепочке экокомплекса для производства экогрунта с высоким содержанием гумуса благодаря применению вермикультуры.

Часть стоков из первичного отстойника поступает в биореактор для производства биогаза, который используется для обогрева комплекса в зимнее время. Дополнительным полезным продуктом этой части технологической цепочки очистки являются органоминеральные удобрения.

Экогрунт, в свою очередь, поступает в круглогодично работающую теплицу (биовегетарий), предназначенную для выращивания зелени, овощей и ягод. Очищенная вода проходит цикл обеззараживания в капельной форме в камере с озоном. Обеззараженная вода поступает в водоем, расположенный в биовегетарии, где происходит дальнейшая биологическая очистка водными гиацинтами (в том числе, доочистка воды выращиванием спирогиры для извлечения фосфатов из сточной воды). Из водоёма очищенная вода используется для технических нужд экокомплекса, полива растений в биовегетарии, газонов и парковых деревьев.

По предварительным расчетам, энергозатраты на обогрев экокомплекса снижаются за счет строительства энергоэффективного здания, применения энергосберегающего оборудования. Биогаз, полученный из органических отходов в биогазовой установке с ускоренным циклом, будет использован для обогрева комплекса.  Дополнительным продуктом в этой части технологического процесса очитки сточных вод являются органоминеральные удобрения и частично очищенная вода, которая проходит тот же процесс доочистки для дальнейшего использования.

На наш взгляд, данный экокомплекс полностью соответствует Шестому технологическому укладу. Мы надеемся на поддержку со стороны государства, поскольку экологически ориентированный рост экономики, сохранение благоприятной окружающей среды, биоразнообразия и природных ресурсов заявлены приоритетными задачами в Основах государственной политики в области экологического развития РФ на период до 2030 года.

Игорь Огородников

"Нам как воздух нужны разработки отечественной науки"

В рамках V Международного форума технологического развития «Технопром-2017» было подписано соглашение о сотрудничестве между Сибирским отделением РАН и Омским научно-исследовательским институтом приборостроения.

«Сегодня мы получаем возможность оседлать новую волну технологического развития, основа — это достижения и работы в области наноэлектроники, нанотехнологий и новых материалов, в частности, использование полупроводниковых наноструктур. Здесь институты Академгородка очень сильно вырвались вперед и в некоторых областях даже являются мировыми лидерами, — сказал председатель СО РАН академик Александр Леонидович Асеев.

—  Омский НИИ приборостроения — это действительно современное, развивающееся предприятие, которое выполняет очень большой объем востребованных работ, имеет хороший финансовый оборот и доход. Я надеюсь, что мы обеспечим задачи, которые стоят перед этим предприятием: работы в рамках госзаказов, участие в программах регионального развития и, самое главное,  — диверсификацию предприятий оборонно-промышленного комплекса».

«Задача отраслевого института —  всё новое, что есть в науке не только у нас в стране, но и за рубежом,  переводить для решения тех задач, которые в тот или иной момент времени встают как для военных, так и для гражданских применений. Наш институт сегодня на подъеме, в нас поверили молодые ребята, которых мы готовим со школы. Я очень рад, что наши ученые-инженеры — признанные лидеры в этой области сегодня, и мы продолжаем развиваться. Чтобы быть востребованными за рубежом, нам как воздух нужны разработки отечественной науки.  Я уверен, что завтра мы выйдем на рынок  не только СНГ, но и всего мира. Это соглашение, которое мы сегодня подписали — будущее для нашего института, нашей области и для России», —  отметил генеральный директор Омского НИИ приборостроения кандидат технических наук Владимир Александрович Березовский.
 
Фото Юлии Поздняковой

Путь к «здоровой» энергетике

Экологические требования вынуждают разработчиков предлагать различные варианты «всеядных» энергоустановок, способных работать не только на традиционном топливе, но и сжигать самую разную «некондиционную» органику. Например, бытовые отходы, растительные остатки, канализационные стоки, битумы и т.д. В результате мы получаем двойную пользу: утилизируем органический мусор и получаем энергию. При этом, как мы понимаем, технология сжигания должна обеспечивать предельно низкие выбросы в атмосферу вредных веществ.

 Мы уже подробно говорили о двух подходах к решению данного вопроса. В одном случае предлагается сжигать органику в кипящем слое катализатора. В другом – сжигать мусор в специальных печах, когда выделяющиеся газы дожигаются в отдельной камере при температуре порядка 1200 градусов Цельсия. Обе технологии, как мы знаем, хорошо испытаны и опробованы на практике новосибирскими специалистами. И сегодня ставится вопрос о широком внедрении этих разработок.

Но есть еще один способ, связанный со сжиганием и конверсией органических веществ в сверхкритической воде. Осуществляется указанный процесс в специальных реакторах, где обеспечивается замкнутый цикл. Эти установки также «всеядны», и могут рассматриваться как с точки зрения утилизации органических отходов, так и с точки зрения получения энергии. Ранее мы также писали о том, что в Институте теплофизики СО РАН такими исследованиями занимаются еще с 1990-х годов. К сожалению, работа в этом направлении пока еще остается на стадии лабораторных экспериментов, не найдя практического применения. Тем не менее, необходимо отметить, что недалек тот час, когда топливная энергетика на основе сверхкритической воды получит широкое распространение в мире.

Как заметил заведующий лабораторией молекулярно-пучковых исследований ИТ СО РАН Анатолий Востриков (как раз занимающийся упомянутыми исследованиями) сегодня вопросы энергетики должны решаться вместе с вопросами экологии. Поэтому соответствующие требования необходимо реализовывать уже на стадии создания новых мощностей. А закладывать новые мощности нам в любом случае придется, поскольку износ в этом секторе уже превысил 60 процентов.

Мало того, подчеркнул ученый, на наших тепловых станциях практически не решается проблема выброса в атмосферу оксидов азота и углерода. В Америке, например, нет таких станций, где не применялось бы удаление оксидов. По тому же пути идет и Китай (про Европу и говорить нечего). Так что отечественные станции в этом смысле отражают прошлый век. И им необходимо искать замену уже сейчас.

Поскольку, считает ученый, коренная модернизация давно уже назрела, то сейчас – самое подходящее время для того, чтобы поставить вопрос о замене существующих мощностей с учетом экологических требований. Подчеркиваю, речь даже не идет о капитальном ремонте или модернизации того, что уже существует. Начинать надо с «чистой площадки»: старое – выбрасывать, и заменять новым. С экономической точки зрения так будет дешевле. Кроме того, нужно учесть, что новейшее оборудование не так уж просто совместить с устаревшим «железом».

По мнению Анатолия Вострикова, в России в сложившихся условиях есть шанс сделать даже более радикальный шаг в указанном направлении, чем это имеет место в других странах. Дело в том, что на Западе не так давно сделали серьезные инвестиции в создание новых станций, где используются сверхкритические параметры пара. Так, американцы перевели на «сверхкритику» порядка 25% своих ТЭС. Европейцы и Китайцы пошли тем же путем. В Китае, например, совокупная мощность станций на «сверхкритике» составляет уже 2 ГВт. И похоже на то, что этот тренд сохранится на достаточно долгий период. В России таких станций НЕТ ДО СИХ ПОР. Но именно поэтому мы, занимаясь обновлением устаревших мощностей, можем продвинуться еще дальше.

В чем будет заключать более радикальный шаг? Именно в том, чтобы сжигать топливо непосредственно в сверхкритической воде. Иными словами, если переходить к «сверхкритике», то уже в упомянутом варианте. Серьезных инвестиций во что-то другое пока еще нет, так что можно сразу выбрать данный вариант, более «продвинутый» в техническом смысле.

Какие преимущества это сулит? Их, как минимум, три. Во-первых, отмечает Анатолий Востриков, внешние стенки реактора имеют невысокую температуру, благодаря чему снижаются теплопотери. Во-вторых, при сжигании топлива в сверхкритической воде не образуется вредных оксидов. Углекислый газ, в свою очередь, можно «отбирать» и специально накапливать. Наконец, самым важным преимуществом является как раз «всеядность» таких систем. Вода в сверхкритическом состоянии, разъясняет Анатолий Востриков, растворяет практически любую органику.

«Мы работали, - сказал он, -  почти со всеми видами топлива. Проводили эксперименты с биомассой, горючими сланцами, с бурыми углями, с битумами, с тяжелыми сернистыми сортами нефти, с горючими газами».

Еще один немаловажный момент – почти полное выгорание топлива. В зольном остатке, как показали исследования, практически нет углерода. Если сравнить обычный способ сжигания угля и сжигание в сверхкритической воде, то в последнем случае  происходит повышение КПД примерно на 10 процентов. Немаловажно и то, что данная технология позволяет получать любую мощность установки. То есть вы можете делать объекты и для большой энергетики, и для малой. И даже для индивидуальных домов!

В принципе, таким же образом можно переработать осадки сточных вод (биологические илы). Такие эксперименты также проводились и были получены положительные результаты. В принципе, с помощью установок на сверхкритической воде вполне мы в состоянии утилизировать огромные залежи органики на био-иловых полях возле очистных сооружений Новосибирска. Кстати, этот вопрос перед руководством города ставился учеными давно, но пока внятного ответа не получено.

По словам Анатолия Вострикова, сегодня в мире активно занимаются такими технологиями. Например, этим вовсю занимаются китайцы, которые, к тому же, внимательно следят за результатами исследований наших ученых. Не меньший интерес к таким технологиям и у американцев. По мнению Анатолия Вострикова, единственное, что сдерживает там массовое внедрение таких систем – это серьезные инвестиции в новые ТЭС со сверхкритическими параметрами пара. У нас в России, подчеркиваю, серьезных инвестиций в подобные системы не делалось, поэтому мы можем сразу приступить к созданию таких установок.

Спрашивается, что нам мешает это сделать? Анатолий Востриков считает, что главным препятствием является здесь развал отечественного машиностроения. Даже при правильной государственной энергетической политике перед нами неизбежно встанет вопрос: кто у нас будет изготавливать такое оборудование? Как ни печально это звучит, но пока не восстановится отечественная промышленность, модернизацию энергетики придется осуществлять при непосредственной поддержке со стороны китайских производителей.

Олег Носков

Сила мысли

В последнее время появляется все больше нейрогаджетов, с помощью которых можно играть в компьютерные игры, медитировать, лучше засыпать (или, наоборот, не засыпать, когда не нужно) и даже определять профессиональные склонности. Но пока они остаются довольно сырой технологией.

Нейрогаджеты — это потребительские электроэнцефалографы, хотя про них часто говорят, что они «читают мысли» или позволяют управлять чем-нибудь «силой мысли». Они делают то же самое, что и приборы, которые стоят в лабораториях и больницах, но — менее точно. Методу электроэнцефалографии (ЭЭГ) больше сотни лет — первую электроэнцефалограмму в 1913 году опубликовал российский ученый Владимир Правдич-Неминский.

Электроэнцефалограф регистрирует электрические потенциалы, возникающие в пирамидальных нейронах мозга при передаче нервного сигнала. Для этого к коже головы крепят электроды, соединенные с энцефалографом. Прибор усиливает сигнал, измеряет колебания силы тока, и в результате получаются характерные кривые. В лабораторных исследованиях голову испытуемого обычно мажут специальным гелем для лучшей проводимости электрического сигнала от кожи к электроду. Этот метод применяется для диагностики эпилепсии, выявления органических поражений мозга и других патологий.

Как поясняет психофизиолог Александр Каплан, «настоящие нейроинтерфейсы, которые создаются в научных лабораториях и адаптируются для применения в клинике, имеют не менее восьми каналов (пар электродов с блоками усиления и записи — прим. „Чердака“) регистрации ЭЭГ и с надежностью не менее 80% обеспечивают пользователю трансляцию заранее отработанных мысленных усилий в команды для внешних исполнительных устройств. Например, для набора текстов или для запуска тренажерных устройств». Такие устройства могут использовать полностью парализованные люди: для них нейроинтерфейс — единственный способ коммуникации с внешним миром.

Однако в последние годы появляется все больше ЭЭГ-устройств, рассчитанных на массового потребителя. Такие гаджеты пытаются различать, насколько человек сконцентрирован на выполнении какой-то задачи или, наоборот, расслаблен.

Нейрогаджетам ищут применение в играх: «силой мысли», т.е. концентрацией или расслаблением внимания можно управлять мощностью своего оружия, как в Invaders Reloaded, сгибать ложечки, которыми зомби намереваются выесть вам мозг, как в 28 Spoons Later, или контролировать шарик.

Впрочем, ЭЭГ пытаются применять и в более серьезных проектах. «Мы сделали систему контроля бодрствования водителя на основе ЭЭГ — SleepAlert. Это кепка, которую водитель надевает на голову, она считывает параметры ЭЭГ и контролирует уровень сонливости, усталости, переноса внимания с внешних стимулов на внутренние, то есть на какие-то свои мысли», — рассказал Владимир Статут, генеральный директор компании «Нейроматикс». Когда система «чувствует», что водитель отвлекся, она возвращает его к реальности звуковым сигналом и вибрацией браслета на руке.

Также выпускаются нейрогаджеты для тренировки способности к концентрации и расслаблению, устройства, способствующие засыпанию, и даже пытаются определять, насколько школьникам легко дается математика (логика тут такая: если ребенку приходится сильно напрягаться при решении математических задачек, значит, материал усвоен плохо, и наоборот).

Однако, как подчеркивает Александр Каплан: «Никакие показатели деятельности мозга, измеренные даже хорошим прибором, не могут быть взяты для использования, если они не обоснованы в научной статье или результатами клинических испытаний. В подавляющем большинстве случаев показатели, выдаваемые имеющимися на бытовом рынке приборами для измерения биопотенциалов мозга, не могут быть использованы в качестве рекомендаций по коррекции поведения или состояния мозга».

Екатерина Боровикова

Если лампы зажигают

В 1914 году в Санкт-Петербурге проходило торжественное заседание Императорского Русского технического общества, посвященное сорокалетию лампы Лодыгина. Но зал, в котором по этому поводу собрались видные промышленники, конструкторы, инженеры и университетские преподаватели освещали лампы импортного производства. Этот факт – хороший пример того, что одного наличия талантливых ученых и изобретателей, бывает недостаточно, если говорить об инновационном развитии страны в целом. Перефразируя Маяковского, попробуем разобраться, кому же было нужно, чтобы «звезды» (в данном случае – электролампы) зажглись…

История искусственного освещения началась после того как человек научился добывать и использовать огонь. Свечи сменялись масляными лампами, те, в свою очередь, - керосинками и газовыми фонарями. Следующим этапом и стали электрические лампы накаливания. А одним из изобретателей этого устройства считается русский электротехник Александр Лодыгин. «Один из» - потому, что у него были предшественники. Еще в 1802 году профессор Василий Петров, впервые в мире получил электрическую дугу, и он же выдвинул тезис о том, что ее возможно применять в осветительных приборах. В 1840 году англичанин Уоррен де ла Рю создает лампу накаливания с платиновой спиралью. В 1854 году немец Генрих Гёбель разрабатывает свой вариант, где нить была из бамбукового волокна. Были и другие проекты, но они так и не выходили за стены лабораторий. Лодыгин стал первым, кому удалось преодолеть этот барьер.

Он появился на свет в октябре 1847 года в Тамбовской губернии. Что интересно – еще один выдающийся русский изобретатель – Павел Яблочков родился на месяц раньше в соседней Саратовской губернии. А еще на этот год пришлось рождение Томаса Эдисона. Что и говорить, год для развития электротехники выдался удачный.

Александр Лодыгин (по семейной традиции) начинал свой жизненный путь на военном поприще. Но этот этап был недолгим, и через два года после окончания Московского юнкерского пехотного училища он вышел в отставку, чтобы сосредоточится на изобретательстве (которое и стало делом всей его жизни). Сначала он трудился над конструкцией электролёта – воздушного судна на электрической тяге. Но его проект не вызвал интереса со стороны Инженерного управления Военного министерства. Такая же судьба ждала и его проект водолазного аппарата, тоже разрабатываемого им для нужд армии и флота. Видимо, тогда он и решил переключиться на более мирные цели.

Еще когда он придумывал свой электролёт, то планировал для освещения внутренних помещений аппарата использовать электрическую лампу. Для этого он решил усовершенствовать разработанные его предшественниками лампы, которые имели массу недостатков и потому не получили широкого распространения.

И начал с опровержения устоявшегося тезиса о невозможности дробления электросвета между несколькими лампами. Да, сейчас это звучит смешно, но к 1870-м годам каждая электролампа питалась от отдельной динамо-машины и только Лодыгин доказал, что это совсем не обязательно. Кроме того, он решил заменить традиционный угольный стержень на аналог из тугоплавких металлов. Так в 1872 году родилась вакуумная лампа накаливания. Первые публичные опыты по электроосвещению проводились в Санкт-Петербурге: доме Телешева на Конногвардейской улице, в Адмиралтействе и Технологическом университете.

В числе преимуществ лампы Лодыгина перед предшественниками было и то, что это был интересный для рынка (а не только для коллег по лаборатории) продукт: она давала относительно яркий свет и не требовала отдельной динамо-машины. Вдобавок, изобретатель представил целую линейку ламп: и обычные - для домашних светильников, и сигнальные - для железных дорог, и взрывобезопасные – для использования на шахтах… Говоря современным языком, вполне себе успешный старт-ап.

Важным было и то, что Лодыгин понимал необходимость защиты своих прав на это изобретение: в 1874 году он получил патент на своё изобретение (привилегия № 1847 от 11 июля 1874) и Ломоносовскую премию от Петербургской академии наук. На этом он не остановился и запатентовал своё изобретение во многих странах: Австро-Венгрии, Испании, Португалии, Италии, Бельгии, Франции, Великобритании, Швеции, Саксонии и даже в Индии и Австралии. Он, совместно со своим другом и помощником В.Ф. Дидрихсоном, основал компанию «Русское товарищество электрического освещения Лодыгин и К°».

Коммерческие успехи Эдисона сформировали мнение, что изобретателем лампы накаливания является он, а не Лодыгин Однако бизнесмена из изобретателя не получилось – вскоре «Русское товарищество» обанкротилось и у Лодыгина даже не нашлось средств, чтобы внести плату за американский патент. В итоге, в октябре 1879 года, первый опыт с электрической лампой накаливания в США проделал Эдисон, оказавшийся куда более успешным предпринимателем. Он сумел заинтересовать таких финансовых гигантов как Джон Морган и открыть «Эдисоновское общество электрического освещения» с капиталом в 300 000 долларов. И вскоре его представители стали во всеуслышание заявлять, что лампа накаливания – американское изобретение.

Нельзя сказать, что Лодыгин сдался в своей борьбе за авторские права. В 1890 г. А.Н. Лодыгин получил в США патент на электрические лампы накаливания с металлической нитью (Эдисон запатентовал в Америке лампы с угольной нитью). Но, к тому времени, он уже покинул Россию, где из-за связей с революционными кругами перед ним встала угроза ареста (сегодня трудно сказать, насколько она была реальной, но для изобретателя оказалась достаточной). В Европе с предпринимательством у Лодыгина тоже не задалось. Тем более, большую часть времени он по-прежнему посвящал любимому делу –изобретает аппарат для сварки металлов, электророзетку и вилку. Но богатства ему это не приносит. И в 1906 году он был вынужден продать за гроши свой патент вольфрамовой лампы компании General Electric, в которую влилась фирма Эдисона. Денег хватило на билет до Родины. Усовершенствовав изобретение Лодыгина, Эдисон начал производить лампы накаливания в промышленных масштабах.

Не все хорошо было и с дуговой лампой Павла Яблочкова. В 1875 году этот выдающий русский ученый сделал то, что не удалось Лодыгину: более дешевую, имеющую больший ресурс и простую в эксплуатации электролампу, вошедшую в историю техники как «свеча Яблочкова». Однако из-за финансовых проблем он не смог завершить свою работу в России. Поддержку ученый нашел в Париже (в мастерских физических приборов академика Бреге), где и получил патент в следующем году. Успех свечи Яблочкова превзошёл все ожидания.

Мировая печать, особенно французская, английская, немецкая, пестрела заголовками: «Вы должны видеть свечу Яблочкова»; «Изобретение русского отставного военного инженера Яблочкова — новая эра в технике»; «Свет приходит к нам с Севера — из России»; «Северный свет, русский свет, — чудо нашего времени»; «Россия — родина электричества».

Но Яблочков также оказался не готов сам заниматься массовым внедрением своего изобретения. Уступив право на использование своих изобретений владельцам французской «Генеральной компании электричества с патентами Яблочкова», он на посту руководителя её технического отдела, продолжал трудиться над дальнейшим усовершенствованием системы освещения, довольствуясь более чем скромной долей от огромных прибылей компании. Так русский гений стал источником богатства для французских бизнесменов.

Правда, спустя пару десятилетий свечу Яблочкова вытеснила усовершенствованная лампа накаливания, но и это был уже совсем не российский продукт. И неудивительно, что в 1914 году зал заседаний Императорского Русского технического общества и освещали лампы импортного производства, вероятнее всего, сделанные в Америке.

Кто же виноват в том, что Российская империя не стала мировым лидером производства электроламп, хотя и лампа накаливания, и дуговая электролампа были изобретены русскими конструкторами. Требовать от изобретателя деловой хватки было бы несправедливо, для этого нужен иной склад ума (люди подобные Эдисону – чей талант и заключался в совершенствовании и внедрении чужих изобретений - встречаются крайне редко). Ждать, что государство будет тратить свой бюджет на поддержку инновационных (а значит – с высокой долей риска) проектов – несколько наивно.

Превращение инновационных разработок в производства удел крупных частных инвесторов. Проблемой многих европейских держав (не только России) было то, что этот институт на то время был развит слабо. В отличие от Америки, где за считанные годы и вырос мировой лидер производства электротехники - General Electric.

Увы, но и в современной России эта проблема остается. Основными крупными игроками на нашем рынке остаются госкорпорации, которые весьма настороженно относятся к старт-апам. Особенно, если они не разрабатываются изначально по их заказу. А у тех, кто по роду деятельности ориентирован на поддержку сторонних инновационных проектов – «Роснано», Сколково и т.п. – эффективность работы часто вызывает вопросы, в том числе и у Следственного комитета РФ.

Не лучше ситуация и в банковском секторе – кредиты, если и дают под открытие принципиально нового производства, то на таких условиях, что как выразился один из инноваторов, прогорят и наркоторговцы.

Отсюда – постоянные проблемы с поиском инвестора у большинства стартаперов. Окажись Лодыгин в современной России – не факт, что он сумел бы довести дело хотя бы до получения международных патентов и открытия собственной компании…

Наталья Тимакова

Город без пыли

Экология города – это одно из самых больных мест. Казалось бы, все хорошо понимают важность зеленых насаждений для создания комфортной и здоровой городской среды, однако на практике регулярно «находит коса на камень». Дело в том, что в умах городских властей вопросы экологии нередко вступают в противоречие с вопросами развития. Под «развитием» обычно подразумевают застройку наиболее оживленных территорий. И ради этого, как мы знаем, прежнее руководство изыскивало свободные пространства за счет сокращения парковых зон. История с Нарымским сквером еще жива в памяти новосибирцев. Сегодня это варварство уже не поощряется, однако проблема озеленения с повестки дня не снята.

На Международном форуме-выставке «Городские технологии – 2017» вопрос зеленых насаждений затронул в своем пленарном докладе председатель СО РАН Александр Асеев, обратив внимание мэра Новосибирска Анатолия Локтя на богатейшую коллекцию растений, собранную нашими учеными. Непонятно, почему этот генофонд до сих пор не используется в озеленении городских улиц, парков и скверов? Мэр, естественно, не возражал. Просто у руководства города, что называется, пока еще «не дошли руки». В общем, мы надеемся, что в скором времени муниципалитет воспользуется услугами наших ученых и в этом вопросе.

Надо сказать, что решение проблемы озеленения требует серьезного профессионального подхода, где участие ученых крайне необходимо. Это не просто вопрос эстетики. От того, насколько грамотно будет решаться данная проблема, напрямую зависит здоровье горожан. Ученые уже не один год исследуют состояние городской среды, и их выводы не особо утешительны.

Как сообщил в своем докладе заведующий лабораторией технологий возделывания кормовых культур Сибирского НИИ кормов СФНЦА РАН Дмитрий Бакшаев, с 2009 по 2013 гг. был проведен мониторинг состояния газонов, древесной и кустарниковой растительности основных магистралей Новосибирска. Исследование показало, что одна из причин накопления пыли и грязи в нашем городе – водная и ветровая  эрозия на открытых участках поверхности.

«Проведения обследования газонов вдоль Каменской магистрали и ул. Большевистская показало значительную изреженность газонов. Выпадение на таких участках осадков ливневого характера или снос частиц почвы ветром на асфальт является причиной пыли», - заметил Дмитрий Бакшаев.

По его словам, избежать этого можно, сформировав дернину из растений многолетних газонных трав. После мониторинга растительности было установлено, что на долю декоративных трав приходится 86% от общего количества растений, а оставшаяся часть представлена сорняками. «При этом, - констатирует ученый, -  травы имеют неудовлетворительный внешний вид, что говорит о плохом их питании. Сорняки имеют преимущества перед газонными травами, являясь аборигенными видами, т.е. более приспособленными к условиям среды. При наличии даже 3-5 растений на квадратном метре они способны испортить весь декоративный эффект и вызвать угнетение и гибель культурных злаков».

Как мы понимаем, придорожные газоны постоянно находятся под воздействием разной «химии». Сюда входят и тяжелые металлы (из-за автомобильных выхлопов), и антигололедные препараты. Всё это снижает продолжительность жизни трав до 4 – 5 лет. Правда, решающим фактором здесь все-таки являются тяжелые металлы, поскольку влияние антигололедных препаратов оказалось не особо заметным, считают исследователи.

В то же время указанная проблема имеет решение. С помощью специальных мероприятий удавалось добиться полного восстановления газонов. В частности, было проведено внесение «стартовых доз» удобрений (N30P30) и проведение гербицидной обработки (Лонтрел). «Спустя 15 дней после обработки  доля сорняков уменьшилась с 14 до 2%. При этом газонные травы начали активно куститься  - число продуктивных побегов увеличилось на 70%. Растения увеличили площадь проектного покрытия поверхности почвы,  в результате чего эрозия почвы прекратилась», - сказал Дмитрий Бакшаев.

Необходимо учесть, что одними лишь обработками решение проблемы не ограничивается. Очень важен грамотный, научно обоснованный уход за газонами в течение всего сезона.  Дмитрий Бакшаев обратил внимание на следующий момент:

«Было отмечено, что на данных участках в сезон проводится всего два скашивания трав. Этого не достаточно и стимулирует развитие сорняков, которые значительно портят внешний вид газона. Фактически происходит скашивание отросших сорняков. Нами дополнительно было проведено ещё два скашивания трав в моменты, когда в этом нуждаются газонные травы. В итоге в травостое из сорняков остались многолетние почвопокровные растения, на которые не повлиял гербицид, но сами они в травостое практически не заметны».

Взрослые тополя, как известно, с возрастом становятся хрупкими и начинают представлять повышенную опасность  Ещё одна болезненная тема – это склоны дорог. Как считает Дмитрий Бакшаев, проблемы с созданием газонов возникают здесь уже при закладке, и продолжаются при эксплуатации. Так, при уклоне дорожного полотна в 1-2° во время ливня образуется водный поток, скорость которого превышает 5 км/ч. По словам ученого, такая ситуация может запросто привести  к переполнению водосбросных лотков и размыванию откоса с еще несформированной дерниной. В настоящее время для решения этой проблемы используется весьма затратный метод защиты грунта от смыва с откосов дорог – применение полимерных армирующих георешеток. Их стоимость достаточно высока.

Ученые рассмотрели более экономичное решение, предложив использовать для посева поливидовую смесь, в состав которой будут входить растения с разными типами корневой системы. Это позволит охватить все слои почвенного горизонта. В итоге за счёт растений с быстрыми темпами роста формируется плотный травостой, устойчивый к эрозионным процессам.     «Использование такой инновационной  - в сравнении с традиционной - смеси и последующее обследований опытных участков после прохождения ливневых дождей показало, что длина вымытых потоками воды участков почвы сократилась на 52%, а их численность - на 7 процентов», - отметил Дмитрий Бакшаев.

Наконец, не менее болезненная тема – озеленение городских улиц. По мнению Дмитрия Бакшаева, магистральные улицы Новосибирска слабо соответствуют современным требованиям городского ландшафта. «Высаженные в начале прошлого века клёны и тополя не вписываются в современные требования озеленения.  Раскидистая форма кроны клёна мешает обзору автомобилистам, свисающие ветви создают угрозу высоковольтным линиям электропередач. Особую угрозу представляют взрослые тополя, которые, как известно, с возрастом становятся хрупкими и начинают представлять повышенную опасность. К тому же тополиный пух является мощным аллергеном», - сказал ученый.

Наиболее пригодны для озеленения в черте города, считает Дмитрий Бакшаев, такие виды как: берёза, липа, ива, сосна, ель, лиственница, рябина, боярышник, сирень, спирея, чубушник, курильский чай. «К сожалению, - констатирует он, - в Новосибирске эти виды используются не часто. Как правило, они произрастают в новых микрорайонах локально». В городском хозяйстве, по мнению ученого, для озеленения надо более широко использовать берёзы, липы, иву и хвойные виды, заменяя ими посадки тополя и клёна.

Безусловно, здесь также необходимы научно обоснованные рекомендации по уходу за растениями. Например, было установлено, что внесение азотных удобрений (карбамид) спустя неделю повышает декоративный эффект боярышника. Проявляется он в появлении  более сочной окраски листьев и в дальнейшем более динамичном отрастании молодых побегов. Также было отмечено, что на листьях, имеющих повреждения, после применения удобрений происходит более быстрая регенерация тканей. Следовательно, использование минеральных удобрений позволит растениям, испытывающим на себе высокие антропогенные нагрузки, легче и быстрее с ними справляться и иметь более высокий декоративный эффект.

Как видим, озеленение города – это целая наука. И, наверное, как раз с решения этих вопросов стоит осуществлять тесное взаимодействие между учеными и муниципальными службами.

Олег Носков

Поговорим о стратегии

 В рамках Международного форума технологического развития «Технопром-2017» обсудили Стратегию научно-технологического развития РФ. Представители научного сообщества, бизнеса и вузов пытались понять, какова роль фундаментальной науки в этой стратегии.

«Главная задача в том, чтобы страна вошла в число стран – технологических лидеров, обеспечила свою технологическую независимость и конкурентоспособность. Мы должны рассматривать научно-технологическое развитие как основной фактор развития государства, — сказал заместитель президента РАН член-корреспондент РАН Владимир Викторович Иванов.

— Фундаментальная наука – системообразующий элемент государства. Всё, что открывается в ней, находит свое применение не сразу — через 20—40 лет, поэтому в конечном итоге мы получаем развитие бизнеса. В стратегической перспективе состояние последнего зависит от состояния фундаментальной науки». По мнению В. Иванова, в краткосрочной перспективе стратегия должна решать проблему импортозамещения, а в долгосрочной — перехода на постиндустриальный технологический уклад.

Заместитель министра образования и науки РФ академик Григорий Владимирович Трубников, выступивший сомодератором, предложил для обсуждения три вопроса: взаимодействие гражданской науки и оборонно-промышленного комплекса; вузовская наука и как она должна взаимодействовать с академической наукой; фундаментальная наука и роль Академии в распознавании больших вызовов. «На недавней встрече президент России сказал, что РАН должна превратиться в штаб, который распознает большие вызовы, выстраивает, формулирует для руководства страны приоритеты не только в фундаментальных, но и в прикладных направлениях и является интегратором между фундаментальной наукой и отраслевой», — отметил Г. Трубников.

Заместитель генерального директора – директор блока по управлению инновациями ГК «Росатом» Вячеслав Александрович Першуков отметил, что при взаимодействии РАН и промышленности важно понимать, какие задачи наука может решить, а с какими необходимо работать производству самостоятельно.  «В настоящее время 90 % всех основ ядерной физики понятны. Они изучены, сформулированы, проверены экспериментально и зафиксированы. Но 90 % технологий еще не отработаны. Может ли нам помочь Академия наук в части освоения технологий? Я думаю: вряд ли. «Росатом», как и многие другие технологические компании, с трудом справляется с развитием технологий, потому что это длительный цикл», — сказал он. Однако если необходимо определить, в каких направлениях стоит продвигаться, то здесь, по его мнению, необходима кооперация с РАН.

Заведующий Центром стратегического анализа и планирования Института экономики и организации промышленного производства СО РАН доктор экономических наук Вячеслав Евгеньевич Селивёрстов отметил, что необходимо четко различать стратегическую риторику и стратегические решения. И в документе, на его взгляд, не хватает конкретики. «Если мы говорим о конкретных шагах, то должны понимать, что нет стратегии по стране, она должна быть привязана к конкретным регионам», — отметил он.

«Сегодня нет единой системы научной политики, есть несколько центров управления наукой. Я считаю, что надо отойти от позиции: «вузовская наука», «академическая наука», «региональная наука». Наука либо есть, либо нет», — прокомментировал Владимир Иванов мысль Вячеслава Селивёрстова об искусственной природе противопоставления вузовской и академической науки.

Директор Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН академик Павел Владимирович Логачёв рассказал о том, как в институте удалось совместить фундаментальную науку и внедрение разработок. Уже много лет ИЯФ собирает и поставляет ускорители для исследовательских и практических нужд в разные страны мира. По словам Павла Логачёва, 75 % бюджета института — это внебюджетная составляющая. Владимир Першуков высоко оценил успехи сотрудничества ИЯФ с промышленностью, отметив, что, на его взгляд, неправильно говорить о «внедрении» разработок, потому что это подразумевает то, что предприятие будет вынуждено поделиться прибылью. Он считает, что нужно «продавать» разработки.

В обсуждении также приняли участие директор Института физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) Сергей Григорьевич Псахье, рассказавший о комплексных программах Сибирского отделения, советник председателя СО РАН Геннадий Алекесеевич Сапожников и другие представители науки, промышленности и вузов.

Фото Юлии Поздняковой

"Весь мир науки мы разрушим, а затем?"

В одном из своих интервью глава Федерального агентства научных организаций (ФАНО) Михаил Котюков высказал мнение о необходимости дальнейшей реформы Российской академии наук: «Для того чтобы Академия стала, так сказать, надведомственной структурой, то есть отвечала бы за экспертизу всего научно-исследовательского комплекса страны, а не только академических институтов, нужно усовершенствовать ряд внутренних процедур». 
Одним из шагов к этому стал, по всей вероятности, провал выборов президента РАН в марте нынешнего года на общем собрании, что сделало очевидным: заявленные М. Котюковым «усовершенствования внутренних процедур» внятной, хорошо продуманной стратегии и тактики все еще не имеют.
За комментариями происходящего мы обратились к известному ученому, академику РАН Алексею Эмильевичу Конторовичу.

— На очередном, мартовском общем собрании АН РФ должен был быть избран не только новый президент, но и новый президиум АН, то есть определено руководство Академии наук на ближайший пятилетний срок. Одновременно должны были пройти выборы во всех региональных и профессиональных отделениях. Избирательная кампания велась долго и всерьез. Однако за несколько недель до выборов в СМИ развернулась заведомо организованная «странная» дискуссия: группа академиков (кто в нее входил, я так и не понял, их никто ни разу не назвал) указала на недоработки в процедуре избрания президента, что якобы создает всякого рода трудности и ставит в неравное положение кандидатов. А само собрание началось с самоотвода академиков Владислава Панченко и Александра Макарова без каких-либо внятных объяснений, кроме расхожего, касающегося любых выборов, —  честно ли работала избирательная комиссия, не произойдет ли вброса и подмены бюллетеней. На фоне этой критики оставшийся единственным претендентом на президентский пост академик Владимир Евгеньевич Фортов оказался в безвыходном положении: он не мог позволить себе остаться безальтернативным кандидатом и быть избранным, потому что большинство членов АН были склонны голосовать за него. Такого прецедента Академия наук не имела ни разу почти за 100 лет советского периода (до этого президент не избирался). Объективно получается, что вся эта кампания была развернута только для того, чтобы не допустить переизбрания президентом РАН выдающегося ученого, крупного организатора науки В. Е. Фортова. Не вброса бюллетеней или других нечестностей боялись конкуренты В. Е. Фортова. У них не хватило мужества проиграть в честной борьбе.

В итоге мы были вынуждены проголосовать за перенос выборов и назначение на срок до выборов В. Е. Фортова исполняющим обязанности президента АН. Но глава Правительства РФ Д. А. Медведев решил иначе. Назначив на эту должность вице-президента РАН В. В. Козлова и пролонгировав полномочия президиума до конца сентября, председатель правительства также поддержал меньшинство, которое поставило своей целью любыми методами убрать В. Е. Фортова. Президиум РАН внес «необходимые» изменения в процедуру выборов президента, назначил выборы на конец сентября. Это формальная канва.

На деле, я полагаю, все эти события —  продолжение кампании, начатой три года назад, когда в Госдуме появился закон, автор или авторы которого   формально до сих пор неизвестны, но который  предполагал  ликвидацию Академии наук. Резкая реакция общественности привела к вмешательству Президента Российской Федерации, закон был подправлен, вопрос о ликвидации снят.

Но появилась новая редакция закона, предусмотревшего, в том числе, создание Федерального агентства научных организаций (ФАНО), которому были переподчинены все академические институты —  главное достояние, «золото» Академии наук, создававшееся десятилетиями. За Академией наук формально было   оставлено методическое руководство, право определения главных направлений науки, утверждение программ и так далее.  Что же из всего этого вышло?

И Академия наук не привыкла к таким формам работы, и вновь созданное Федеральное агентство не имело такого опыта работы. В нем были собраны люди, никогда в науке не работавшие и выполнявшие чисто технические и организационные функции. Назначенный руководителем ФАНО Михаил Михайлович Котюков, который до этого работал заместителем министра финансов, производит лично на меня впечатление грамотного, думающего и старающегося добросовестно выполнять свои обязанности человека. От взаимодействия с ним я как специалист получаю человеческое и творческое удовольствие. Однако сама организация к такой специфичной, масштабной работе готова не была.

В аппарате управления АН работали люди, которые десятилетиями занимались этой работой применительно именно к академической системе. Они пришли в Академию наук после окончания институтов молодыми людьми, прожили в ней свою жизнь, знали каждого человека, знали каждый институт, их слабые и сильные стороны — они жили в этом мире. И вдруг неожиданно по непонятным причинам они оказались не у дел, а вместо них появились другие, ничего этого не знающие люди. Естественно, с самого начала руководить на том уровне, на котором обеспечивал технические функции предыдущий аппарат, они не могли. Поэтому и М. М. Котюкову, и аппарату ФАНО пришлось очень трудно. Кроме того, Министерство образования и науки, правительство требовали еще и формализации многих процедур, поэтому этот аппарат работал излишне бюрократично, зачастую просто медленно. И, конечно, возникли трудности во взаимодействиях РАН и ФАНО, институтов и ФАНО. Поэтому сетовать на определенный дискомфорт ученые имели право, но винить в своих бедах только ФАНО было неправильно.

Гораздо важнее другое: научное сообщество хочет знать, нужна ли государству Академия наук и в каком качестве? Я могу рассуждать, с одной стороны, как человек, много лет работающий в Академии наук, с другой — как  рядовой гражданин. До Академии наук я 30 лет работал в нефтегазовой, точнее — в геологической отрасли. Я знаю, как работала в СССР отраслевая наука, и не на словах, а на деле понимаю, чем отличается отраслевая наука от академической, прикладная от фундаментальной. К сожалению, в 90-е годы была разрушена почти вся отраслевая наука. Этот процесс продолжается. Пришла очередь Академии наук. 

Нам необходимо сегодня ясное понимание, на что рассчитывает наше государство — на российские мозги, российскую науку или мозги, купленные за рубежом, и чужую науку? Ясного ответа на этот вопрос пока не последовало. А произошедшее на последних выборах наводит на мысль о непонимании госструктурами роли и значения науки для будущего нашей страны, для тех задач и программ, которые выдвигает Президент Российской Федерации.  Это главная проблема. И пока она решена не будет, будет продолжаться уничтожение, развал науки. 

Процесс идет по многим направлениям. И я не могу сказать, что ошибки делают только управляющие государством структуры, их делают и определенные группы ученых. Скажем так, если институты подчиняются ФАНО, то некоторые недалекие ученые и руководители научных учреждений выдвигают тезис: а зачем нам тогда АН, зачем  институты должны согласовывать с АН планы, направления научной работы, выполнять оценку уровня их научной работы и так далее. Лучше мы это сделаем сами. Таким образом, наблюдается очевидное проявление многочисленных ошибок и со стороны части  членов академического сообщества, и вполне осознанная ошибочная линия политики государственных служб.

В связи с этим у меня давно возникла такая нехорошая ассоциация: ни в одном из разнообразных фильмов ВВС о живой природе я не увидел, чтобы обезьяна села посреди дороги, взяла камень и стала бить себя по голове. Почему же так делает на протяжении двадцати пяти лет правительство нашей страны? — понять не могу. Двадцать пять лет нам рассказывают о «неэффективной работе» АН и т. д. 

Давайте не будем говорить обо всей истории, а обратимся только к послевоенному периоду — времени после окончания Второй мировой войны. Мир в эти десятилетия был сохранен, потому что СССР, а затем Россия обладали гигантским ядерным потенциалом и космическим щитом. Это создавал народ, но вся интеллектуальная часть работы была сосредоточена в академической и отраслевой науке — это бесспорно. Мы выжили, потому что у нас была прекрасная минерально-сырьевая база. Но кто обосновал, где и как надо искать нефть и газ, и кто нашел по прогнозам крупнейшие нефтегазоносные провинции мира, сделав Россию великой нефтегазовой державой? Все эти идеи, эта программа, которую блестяще реализовало государство, тоже рождались не на улице, не «за бугром», а в кабинетах ученых. Первый этап создания сырьевой базы нефтегазовой промышленности, который сейчас заканчивается, я называю парадигмой или концепцией Губкина — Байбакова — Трофимука. Эти три великих ученых и десятки — сотни других, не менее талантливых, определили главное направление, технологии, методику поисков и разведки месторождений нефти и газа. И мы нашли сначала гигантскую Волго-Уральскую нефтегазоносную провинцию, затем уникальную по богатству нефтью и газом — Западно-Сибирскую, теперь —  Восточная Сибирь и дошли до Тихого океана. Все это делалось под руководством советской академической науки, теперь российской. И как после этого возможно говорить, что наука неэффективна! 

Другой вопрос, что иногда эффект науки становится очевидным через 10—15—20 лет. Надо только иметь выдержку. 

Вот сейчас поставлена задача освоения нефти и газа Арктики. И сразу панические крики: у нас нет технологий, оборудования! Трофимук и его соратники осваивали Волго-Уральскую провинцию, где главный уровень нефтеносности — девон был связан с глубокими, как тогда казалось, слоями. Бурить скважины глубже двух тысяч метров в 30—40-е  годы казалось подвигом. И только в годы войны в Башкирии, где главным геологом и был молодой геолог, в будущем академик Андрей Алексеевич Трофимук, были пробурены первые такие скважины, и мы открыли огромные нефтяные богатства второго Баку. Это было технологическое решение, инженерное решение. 

А как осваивали Западную Сибирь? По сравнению с Волго-Уральской провинцией это был подвиг: бесконечные, на площади 3 млн кв. км болота, сложнейшие природно-климатические условия. А все оборудование — и буровое, и геофизическое, и транспорт, и вертолеты, и трубопроводный транспорт, —  было создано руками наших инженеров, наших рабочих, мы все сделали сами. Это не значит, что хорошие технологии других стран не надо заимствовать. Однако в первую очередь надо надеяться на самих себя. Так и с Арктикой. Если мы хотим ее освоить, но станем ждать, когда кто-то где-то сделает нам для этого технологии, мы не получим никакой Арктики и своих задач не решим. Нужно действовать так, как наша страна действовала всегда.  Ориентировать свою науку, свой инженерный корпус, свое производство на эту работу. 

Мы очень много потеряли в дикие 1990-е годы. Говорить о том, по чьей вине это произошло — толочь в ступе воду. Сегодня надо создавать многое заново, ведь талантливых мозгов, рабочих рук, которые и блоху подковать умели, в нашей стране хватает. Проблема только в том, чтобы правильно выстроить и последовательно реализовывать политику в этом направлении. И без Академии наук, без высочайшего уровня научного центра мирового класса нам этих задач не решить. 

Конечно, это не означает, что в академическом цехе все благополучно и нам не с чем бороться. Проблема развития науки — очень сложная проблема, включая кадровую.  30 лет я заведовал кафедрой в НГУ. Мы выпускали и выпускаем хороших ребят, многие работали у нас, но не меньше —   в лучших российских и зарубежных нефтяных и нефтегазовых компаниях. И вот же незадача: мы предлагаем выпускнику аспирантскую стипендию в 7 тысяч рублей и койку в общежитии.  Исхитряемся взять его на полставки в институт и правдами и неправдами довести заработную плату до 20—25 тысяч рублей.  Через три года он защищает кандидатскую диссертацию, и, если остается в институте, то получает как кандидат наук те же 25, в лучшем случае, 30 тысяч рублей. И еще неизвестно, сохранятся ли завтра на этом уровне бюджетные ассигнования для института, а вместе с ними и эта зарплата. Ушедшие же сразу в одну из компаний мальчик или девочка сразу же получают 40—50—60 тысяч рублей, через год — полтора — 100—120 тысяч рублей. За эти три года не пошедший в науку специалист купил себе квартиру, обустроил жизнь и уже ни от кого не зависит. 

Да, науку следует финансировать так, чтобы она была оснащена лучшим и современным оборудованием, располагала достойными кадрами. Мы полностью потеряли всю промышленность, которая создавала приборное оснащение для науки. Оно не было слишком хорошим, но мы остались и без этого. Сейчас все надо закупать — до простейшего прибора. В условиях санкций всего еще и не купить. 

Выйдя из Великой Отечественной войны, страна понимала, что ей нужна большая наука. И вопрос решался не лозунгами, а чисто рыночным путем. Правительство установило заработную плату ученым существенно выше, чем в промышленности. Доктор наук, заведующий лабораторией с 10-летним стажем получал 500—600 рублей, а директор крупной шахты или крупного завода типа Норильского комбината — 350. Это была принципиальная постановка вопроса. И если человек «шел в науку», он знал, на что рассчитывать при самоотверженной, добросовестной работе. Сегодня этой перспективы нет и не будет, видно, еще долго…

В стране не популяризируется труд ученого, а журналисты и телеведущие, даже такие, как В. Р. Соловьев, между прочим, кандидат экономических наук (мне за этого, несомненно, талантливого человека, когда он в очередной раз «шутит» об академической науке и академиках, бывает стыдно), рассказывают байки о старых, выживших из ума и тупых ученых, среди которых на первом месте стоят, конечно, академики… 

Нам могут сказать о нынешних трудностях. Однако гораздо труднее представить себе, что экономика страны, вышедшей из гигантской войны, превратившей в руины все, что у нас было в европейской части и что надо было восстановить, была более благополучной. А ведь государство, правительство нашли деньги и на реализацию атомной программы, и космических программ. В это же время страна строила гигантские электростанции на Волге, на Енисее, на Ангаре. В это же время решались газовая и нефтяная проблемы и множество иных, восстанавливалась европейская часть. СССР десятилетиями развивал экономику с ростом 7—8% в год. Теперь же разговор идет о росте экономики лишь в 1—2—3%. 

И если взглянуть на эти процессы глобально, можно констатировать: Дэн Сяопин начинал экономические и политические реформы в Китае примерно в то же время, когда пришел к власти Горбачев.  В то время экономика Советского Союза была второй по мощи экономикой в мире, а Китая — на сотых местах. Прошло 30 лет. Произошли перестройка Горбачева—Ельцина и реформы Дэн Сяопина, в результате чего экономика Китая сегодня на втором месте в мире, и с ней никто не может позволить себе не считаться, а мы стали сотой или сто двадцатой экономикой мира и мечтаем о 98-м месте. 

Как руководство страны выстроит экономическую политику, таким будет и результат. Я согласен с академиком С. Ю. Глазьевым, что при проектировании нашей будущей экономики нужно ориентироваться не на А. Л. Кудрина и его команду, не на Высшую школу экономики, а на экономистов и специалистов Российской академии наук.
Но почему-то четверть века экономической трагедии России, основы которой были заложены Е. Т. Гайдаром и его последователями, нас ничему не научили… С резкой критикой этого научного направления неоднократно выступал человек, перед памятью которого я преклоняюсь, — академик Е. М. Примаков. Я и сам давно пришел к такому выводу. Поэтому те, кто подрывают мощь российской науки низким финансированием и бесконечными реформами, эти люди наносят непоправимый ущерб государству Российскому. 
*  *  *
Итак, взглянем на вещи трезво: за последние 25 лет мы утратили не только здоровые великодержавные амбиции, но уничтожили (и продолжаем это делать) собственный индустриальный потенциал, едва не разрушили полностью оборонную промышленность, ликвидировали отраслевую науку, искалечили школьное образование и здравоохранение, теперь серьезно рискуем остаться без науки академической — процесс  псевдореформирования дошел до высшей точки. Такое впечатление, что в России работает компания экономических «двоечников», получившая возможность расквитаться с учителями. Хронология событий подтверждает это. И если процесс разрушения науки решительно не приостановить, то не исключено, что в сухом остатке от Российской академии наук мы получим лишь воспоминания, а «мозги» окончательно утекут за рубеж. И никто не будет вправе обвинить их обладателей в космополитизме. И будет поздно и бесполезно искать виновных...
Наталья СЕКРЕТ

Сделано в России

Институт ядерной физики им.Г.И.Будкера СО РАН является полноправным участником ряда ведущих мировых коллабораций. Причем, вклад наших ученых воплощается не только в результатах фундаментальных научных исследований и решении прикладных задач при создании очередного коллайдера или лазера на свободных электронах, но и в изготовлении уникального оборудования для проведения этих экспериментов. Оборудования, которое больше нигде в мире не делают, кроме как на площадках и стендах экспериментального производства ИЯФ. Естественно, что и само это производство постоянно совершенствуется, появляется новое оборудование для решения новых нестандартных задач.

В настоящее время здесь завершается ввод в эксплуатацию нового современного центра для трехмерной обработки крупногабаритных деталей с функцией глубокого сверления (когда глубина отверстия превышает его диаметр в десять раз и более). Обычно этот процесс предусматривает вращение заготовки вокруг  вокруг станка. Приобретенный ИЯФ СО РАН станок вращает сверло, а не заготовку, что позволяет обрабатывать сложные по форме и колоссальные по массе изделия – до 15 тонн. При этом само используемое сверло имеет полость, в которой непрерывно циркулирует жидкость для охлаждения и вымывания стружки. А точность отклонения сверла при этом составляет менее 1 мм на метр, то есть незаметна невооруженным глазом.

Завершается ввод в эксплуатацию нового современного центра для трехмерной обработки крупногабаритных деталей с функцией глубокого сверления Одним из первых изделий, которое будет обработано на новом оборудовании, станет полномасштабный макет элемента диагностических защитных модулей международного экспериментального термоядерного реактора ИТЭР, сооружаемого во Франции.

Реактор ИТЭР (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor) – первая крупномасштабная попытка продемонстрировать возможность использования термоядерной реакции для получения энергии в промышленных масштабах. Установка строится рядом с исследовательским центром Кадараш на юге Франции и является совместным проектом Евросоюза, России, Китая, Индии, Японии, Южной Кореи и США. ПО своим масштабам ИТЭР соспоставим с такими известными научными мега-проектами, как Большой адронный коллайдер и Международная космическая станция.

Российским ученым поручено изготовление и поставка свыше 20 высокотехнологичных систем будущей установки, которая должна заработать уже в 2025 году. В числе этого оборудования - порт-плаг, чья основная функция - защищать установленное на реакторе оборудование от нейтронного излучения. В порт-плаге будет размещено 8 диагностик из четырех стран, а три диагностических защитных модуля для них, каждый весом по 10 тонн, будут разработаны, изготовлены и установлены в токамак ИТЭР сотрудниками ИЯФ СО РАН. Эти колоссальные изделия при всей своей массивности будут иметь сложную форму с фигурными вырезами и пазами. Именно для решения этой задачи Институту и понадобился уникальный центр трехмерной обработки.

Впрочем, как отметил директор ИЯФ Павел Логачев, оборудование будет востребовано и в дальнейшем: в перспективе станок может пригодиться при изготовлении деталей для проекта безнейтронного термоядерного реактора, который разрабатывается в Калифорнии. Да и в целом, новый обрабатывающий центр (равно как и полученный опыт его использования) значительно расширит технологические возможности Института по разработке и созданию уникального научного оборудования как для развития собственной исследовательской инфраструктуры, так и для других национальных и международных проектов класса mega-science.

Наталья Тимакова
 

 

Мечта об экологическом земледелии

Пожалуй, тема экологического земледелия тесно сплетается с темой экологического домостроения. Причина понятна: и в том, и в другом случае речь идет, фактически, об особом образе жизни, направленном на максимальную гармонизацию с природой. Мы уже писали о том, что экологическое домостроение, так или иначе, вписывается в концепцию «третьей волны», выдвинутой Элвином Тоффлером. «Третья волна» в свою очередь, перекликается с концепцией Шестого технологического уклада. Если современный экодом в каком-то смысле символизирует будущее человека, то надо полагать, что ему должны соответствовать какие-то определенные подходы к производству продуктов питания. Причем, речь сейчас идет не о подсобном хозяйстве, а о земледелии как таковом. Каким оно должно быть, сельское хозяйство «третьей волны»?

На прошедшей в марте в Институте теплофизике СО РАН Третьей Всероссийской научной конференции с международным участием «ЭНЕРГО - И РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ МАЛОЭТАЖНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ» были рассмотрены и вопросы экологического земледелия. Точнее, по выражению участников конференции, речь идет не просто об «экологическом», а о «природозащитном» земледелии. В этот термин они вкладывают глубокий смысл. По их мнению, используемые до сих пор подходы к возделыванию почв в корне неверны, и в итоге только усугубляют ситуацию, лишая человечество перспектив.

Как разъяснил профессор Новосибирского государственного педагогического университета Арнольд Насыров: за полвека интенсивной агрономии ТРЕТЬ пахотных земель России уже смыты и сдуты, ШЕСТАЯ часть – отравлена, и каждый год страна теряет до 500 тыс. га продуктивных почв (около 1%). Российский АПК, считает ученый, ежегодно «крадет у страны основу жизни – поля и их плодородие», требуя на это дело всё больше и больше дотаций.

Примерно такая же ситуация наблюдается и в других странах.

Отсюда делается вывод о том, что коренные ошибки заложены в сложившейся научной системе земледелия. Арнольд Насыров считает, что на этот счет существуют уже передовые научные наработки и «безошибочная практика». Он отметил, что еще в 1960-е годы англичане уделяли внимание так называемому беспахотному земледелию. Канадцы вовсю используют поверхностную обработку почв. Особое же внимание было уделено трудам японского фермера Масанобу Фукуоки, создавшего целую систему земледелия, якобы вообще не требующую никакой обработки почвы, никакой техники, никаких удобрений и химикатов.

По словам Арнольда Насырова, Фукуока, не используя «химии» и специальной обработки почвы, добивался высоких урожаев, при этом, будто бы, постоянно улучшая плодородие почвы и высокого «агроценоза»- экологического сообщества живых организмов в сельскохозяйственных угодьях. Несмотря на отсутствие «химии», растения у него не страдали ни от болезней, ни от вредителей, ни от «голода».

Показательно, что поля, на которых работал японский экспериментатор, не вспахивались, не рыхлились в течение 25 лет. В общих чертах метод выглядел так. В начале октября – примерно за месяц до сбора риса – по зреющему рису разбрасывались семена белого клевера. В середине октября (за три недели до сбора риса) разбрасывались семена озимого хлеба – ржи или ячменя. В начале ноября рис убирался серпами, а затем поле покрывалось рисовой соломой. Далее, приблизительно в 20-х числах мая, скашивались озимые. За две недели до того, как созреет зерно, разбрасывались семена риса по полям, занятым рожью и ячменем. Правда, надо отметить, что перед таким посевом Фукуока помещал семена риса в «бронежилет» из местной глины – диаметром 10 – 12 мм.

Опыты японского экспериментатора, по признанию Арнольда Насырова, произвели сильное впечатление. Отсюда возникло желание испытать его методы в наших, сибирских условиях. Было решено с весны 2017 года провести соответствующее испытание на опытном участке.

«Конечно, - отмечает ученый, - без машин нам не обойтись, поскольку поля у нас не в 1 гектар, как у Фукуоки, а иной раз в тысячу раз больше». Речь, как мы понимаем, идет о принципах, которые наши разработчики намерены применить к выращиванию культур, традиционно возделываемых в наших краях. Например, использовать озимые рожь и ячмень, но вместо риса использовать пшеницу. Вместо белого клевера, в свою очередь, использовать люцерну или люпин. Кроме того, рассматривается вариант посадки яровой пшеницы через полосу вместе с озимой рожью.

Что касается техники, то, по словам Арнольда Насырова, вначале семена зерновых (до появления спецтехники) можно раскидывать разбрасывателями гранулированных удобрений. Он отмечает, что уже были примеры скоростного посева озимых с помощью разбрасывателя РУМ-5 с пружинной бороной типа «Мечта». Для уборки зерновых предлагается использовать комбайны с измельчителями соломы. Еще один важный момент: Фукуока использовал помет уток и кур, ускоряющий разложение соломы. Вместо него в наших условиях предложено использовать внесение вместе с семенами сильных штаммов природных бактерий, а также Бактофит СК и Гуминатрин.

В отношении техники Арнольд Насыров придерживается такого мнения, что необходимо избавляться от тяжелых громоздких машин, используя вместо них скоростные легкие комбайны, прицепленные к легким тракторам. По его мнению, до полного внедрения указанных принципов должен пройти переходный период щадящей поверхностной обработки почвы. Иными словами, полный отказ от привычных ныне обработок – лишь некий идеал. На практике, считает ученый, необходимо по возможности использовать «природозащитные» принципы. То есть вначале стоит отказаться от того, что приносит очевидный вред.

Арнольд Насыров напомнил, что у нас в стране уже опробована «зеленая» технология получения зерновой продукции (ТатНИИСХ), когда яровая пшеница высевается через полосу с озимой рожью, и где число обработок (включая борьбу с сорняками) сведено к минимуму. Здесь не используются удобрения, тяжелая техника, и при этом урожайность повышена в 1,2 – 1,5 раз. То есть данная технология в чем-то приближена к методу Фукуоки. Причем, на данный момент она уже защищена 23 патентами.

С точки зрения Арнольда Насырова, необходимо вести разъяснительную и просветительскую работу среди сибирских фермеров, прививая им указанные «зеленые» принципы. Стоит полагаться на то, что при переходе на новую технологию будет максимально задействована природная смекалка вкупе с подручными средствами. Но, по большому счету, было бы желательно привлечение государства. В первую очередь – для создания соответствующих учебно-исследовательских центров и подготовки специалистов.

В перспективе, как видим, планы грандиозные, и потому апелляции к государству выглядят, как будто, уместными. Однако вряд ли стоит рассчитывать на широкомасштабный централизованный переход на агротехнологии Шестого технологического уклада. И не потому, что в отношении подобных инноваций просматривается заметный скепсис (а он, действительно, имеет место). А потому, что организованный, инициированный сверху переход к новому совершенно противоречит тем принципам, которые заложены в основание новой, постиндустриальной эпохи.

Переход к новому технологическому укладу (если ему суждено состояться) будет происходить не путем насаждения некоего идеального образца, а благодаря появлению огромного количества энтузиастов, готовых добровольно следовать новому – несмотря (и даже вопреки) скепсису со стороны официоза. Современные средства коммуникаций дают любому из нас возможность получить и соответствующие знания, и отработать необходимые навыки. Задача ученых, со своей стороны, - сделать так, чтобы передовые наработки стали широко известными и популярными.

Олег Носков

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS