«Угольный газ» - хорошо забытое старое

В свое время мы посвятили достаточно много материалов проблеме газификации угля в рамках концепции создания на территории страны (и в особенности – на территории Сибири) промышленно-энергетических комплексов. Конкретно речь шла о широком внедрении технологии ТЕРМОКОКС, благодаря которой вы можете одновременно получать на основе глубокой переработки угля два ценных продукта, параллельно снижая углеродный след.

Как мы знаем, эту тему активно пропагандируют в Новосибирском Академгородке. На прошедшем недавно Третьем Научно-производственном форуме «Золотая долина-2025» проблеме газификации угля также уделялось внимание. Мало того, в числе приглашенных участников Форума был доктор технических наук Сергей Исламов, под чьим руководством как раз и была разработана серия новых технологических процессов, получивших упомянутое выше обозначение ТЕРМОКОКС. На тематической секции, посвященной энергетике, ученый представил свою новую монографию «Частичная газификация угля» (Красноярск, 2024), где подробно изложены все аспекты указанное темы.

Несмотря на то, что книга адресована специалистам, в ней приведено довольно много фактов, которые могут быть интересны и широкой аудитории.

Начнем с того, что тема газификации угля сама по себе далеко не нова, но почему-то до сих пор недостаточно хорошо известна многим из нас. Так, мы прекрасно осведомлены о том, что в позапрошлом веке в некоторых европейских и российских городах существовало освещение улиц с помощью газовый фонарей. Однако не все задумывались о том, какой именно газ для этого использовался. Возможно, кто-то до сих пор полагает, будто речь идет о природном газе, добываемом из недр. На самом же деле этот газ получался в основном из угля (а также из древесины и торфа)!

Вот что об этом пишет Сергей Исламов. Первый патент на способ газификации угля был выдан еще в 1788 году Роберту Гарднеру, а в 1792 году шотландский инженер Вильям Мердок (работавший с изобретателем парового двигателя Джеймсом Уаттом) изготовил первый примитивный газификатор (для чего использовался обычный… металлически чайник). Позже им был разработан целый ряд способов очистки и хранения «угольного газа» (так он назывался в то время). В том же 1792 году Мердок впервые использовал угольный газ для освещения собственного дома. Благодаря подобным изобретениям за ним был закреплен исторический титул «отца газовой индустрии». С того времени газ, получаемый из угля, стал находить всё более широкое применение в быту для обогрева помещений и приготовления пищи.

Во Франции в 1799 году изобретатель Филипп ле Бон получил патент на «газовый огонь», а спустя два года продемонстрировал его в качестве способа освещения улиц. С тех пор именно освещение улиц на долгие годы стало главной сферой применения угольного газа (за что он получил другое название – «светильный газ»). В самом начале позапрошлого столетия в Лондоне уже появилось первое коммерческое предприятие в этой области. Причем, первый газопровод, построенный в 1807 году, состоял из деревянных труб, проложенных вдоль одной из лондонских улиц. По этим трубам газ поступал к 13 светильникам. В 1816 году первая компания по производству газа открылась в США. Первым проектом этой компании стало освещение нескольких улиц Балтимора. В 1825 году первый газовый завод был построен в Ганновере (Германия), а в 1870 году в Германии работало уже 340 таких заводов, производивших «городской газ» из угля, древесины и торфа.

В России первый уличный газовый фонарь появился в Санкт-Петербурге осенью 1819 года. В 1838 году был построен первый российский газовый завод. Правда, в те времена газификация угля считалась довольно дорогой технологий, особенно учитывая то обстоятельство, что уголь для этих целей доставлялся из Европы (добыча собственного угля началась только в 60-е годы позапрошлого века на территории Донецкого бассейна).

В Москве газовое освещение появилось лишь в середине XIX столетия. Причем, первоначально газовые фонари устраивались только внутри помещений. Газ для них доставлялся в железных цилиндрах с небольших частных заводов. В дальнейшем, в соответствии с планами Городской Думы, было устроено газовое освещение улиц. Первый газовый фонарь торжественно зажгли в конце декабря 1865 года возле Архангельского собора в Кремле. В целях «газификации» Москвы по контракту с английской компанией был построен газовый завод и проложена газопроводная сеть. Уголь для предприятия поставлялся из Англии (!) морским путем и далее – по Николаевской железной дороге.

К концу XIX века почти во всех крупных городах России появились свои собственные газовые заводы, поставлявшие топливо для освещения железнодорожных станций, предприятий, общественных зданий и жилых домов. Так, в 1905 году в Москве уже было почти 9 000 газовых фонарей. Правда, к этому моменту газовому освещению пришлось конкурировать с электричеством, из-за чего снижалась потребность в продукции газовых заводов. И в начале 1930-х годов (то есть уже в советское время) газовые фонари исчезли с московских улиц окончательно.

Мы приводим эти факты из монографии Сергея Исламова для того, чтобы еще раз показать: тема газификации угля имеет давнюю историю. В Европе угольный газ стал получать широкое практическое применение начиная с первого десятилетия позапрошлого века. В то время технология его производства была несложной. Уголь нагревался в больших чугунных сосудах в форме реторты при минимальном доступе воздуха (или совсем без воздуха). Часть угля сжигалась для нагрева этих емкостей. Выходящий газ охлаждали для конденсации смолистых веществ, которые сливались в ямы как отходы. Затем газ поступал в специальные емкости для хранения.

Как отмечает автор книги, основные черты первых примитивных способов переработки угля сохранились во многих технологических процессах газификации вплоть до нашего времени. В указанном выше способе получения газа использовалась технология пиролиза угля. Что касается собственно технологии газификации, основанной на химическом воздействии углерода с окислителем, то она имеет отдельную историю, указывает Сергей Исламов.

Так называемая «аллотермическая газификация» (в современном понимании этого термина – когда физико-химический процесс осуществляется с использованием газифицирующего агента) была осуществлена во Франции в 1834 году. В данном случае речь идет о промышленном производстве «водяного газа», являющегося продуктом взаимодействия водяного пара с углем или коксом. Затем – вплоть до середины XX века – подобные технологии получили дальнейшее развитие в Европе и в Америке. Как указывает автор, в 1925 году в США существовало около 12 тысяч соответствующих установок, которые ежегодно перерабатывали в газ до 25 миллионов тонн угля.

В Советском Союзе глубокой переработке угля уделяли большое внимание еще до войны, и в особенности – в первые ее годы, когда обострилась проблема топлив для двигателей. В середине 1943 года по специальному постановлению Совнаркома СССР было даже создано Главное управление искусственного жидкого топлива и газа – Главгазтопром. Чуть позже в Госплане СССР в составе отдела топливной промышленности был организован сектор искусственного топлива и газа.

Однако Главгазтоппром так и не смог в ходе войны добиться ощутимых практических результатов – особенно в сравнении с Германией, где на тот момент использовались новейшие для того времени технологии. Так, к сентябрю 1939 года там уже работало 14 гидрогенезационных заводов, производивших бензин и авиационное топливо. Еще шесть заводов находилось в процессе строительства. Из угля производилась примерно половина (!) топлива, необходимого для гитлеровской армии.

Чтобы наверстать упущенное, уже в марте 1945 года в Советский Союз стали ввозить в счет репараций оборудование и аппаратуру с ряда немецких заводов. Более эффективно в послевоенном СССР развивалась индустрия искусственного газа. В 1958 году у нас насчитывалось до 2,5 тысяч газогенераторов с суммарной производительностью около 35 миллиардов кубов газа в год.

Однако в 1960-е годы – на волне бурного роста нефтегазовой промышленности - ситуация в мире начала быстро меняться в пользу природного газа и нефти, которые резко оттеснили уголь. В результате углегазовая промышленность быстро пошла на спад и фактически была разрушена за считанные годы. Однако энергетический кризис начала 1970-х годов опять внес свои коррективы. Например, в США с целью укрепления энергетической независимости была принята амбициозная программа по развитию новых технологий переработки угля. Вслед за американцами последовали и другие развитые страны.

В СССР также учли эту тенденцию. В 1980 году у нас была принята государственная программа по комплексной переработке угля. Однако выделенные средства, пишет автор, были распылены по многочисленным организациям, в силу чего данная программа не оставила заметного следа в создании новых технологий переработки угля. Последовавшее затем падение мировых цен на нефть ослабило остроту ситуации с топливом во всех странах, из-за чего переработка угля отошла на второй план.

Как мы видим, за последние десятилетия интерес к переработке угля, в частности – к газификации, активно возрастал под влиянием многолетнего роста цен на нефть и природный газ. Поэтому неудивительно, пишет Сергей Исламов, что с началом нынешнего столетия газификация угля опять оказалась в центре внимания. Теперь она рассматривается как один из наиболее эффективных способов переработки твердого топлива в продукцию универсального назначения – либо как газовое топливо, либо как газовое сырье для широкого спектра химических технологий.

Пока что значимых достижений промышленного уровня почти нигде (кроме Китая) не произошло, указывает автор. И все же именно в нашу эпоху эти технологии призваны сыграть очень важную роль в создании энергетики будущего.

Николай Нестеров

Окончание следует

«Коровья война» на новом этапе

Борьба с коровьей метановой отрыжкой на Западе перешла на новый уровень, но результаты вызывают вопросы. Так в Дании, решившей стать лидером этой борьбы, отмечается скачок заболеваний крупного рогатого скота, вызванный специальной кормовой добавкой, якобы снижающей выработку метана у коров.

В настоящее время в этой стране проводится официальное расследование подобных инцидентов со стороны Датского управления по продовольствию и ветеринарии. Окончательные выводы будут сделаны позже, однако, учитывая массовые жалобы фермеров, остается признать всю нелепость ситуации. Нелепость в том, что она с самого начала создавалась искусственно, в силу фанатизма инициаторов борьбы с парниковыми выбросами.

Добавка, о которой идет речь, - это широко разрекламированный препарат Bovaer, производимый транснациональными компаниями DSM-Firmenich и Elanco. Как утверждают разработчики, Bovaer способен на 30% снизить выбросы метана у молочных коров, и где-то на 45% - у коров мясных пород (в некоторых случаях – до 80%). Данный препарат якобы прошел все необходимые испытания и показал полную безопасность как для животных, так и для людей (то есть для потребителей мясной и молочной продукции). Его применение уже официально одобрено в нескольких странах (включая США, Великобританию и Бразилию).

В Дании пошли еще дальше: с 1 октября этого года там вступило в силу требование об обязательном использовании этой добавки. По крайней мере, требование распространилось на 1400 ферм (из 2000 имеющихся в этой стране). За неподчинение фермерам грозят большие штрафы. В качестве поощрения было обещано финансовое вознаграждение за снижение «углеродного следа». О результате мы сказали выше: начались массовые обращения датских фермеров с жалобами на болезни и гибель скота. Кроме того, сообщалось о снижении надоя в стадах, где применялся Bovaer. Параллельно выросли расходы на ветеринарные услуги, на усыпление больных животных. И вдобавок – на выплаты штрафов государству в случае вынужденного прекращения использования препарата.

Гражданам нашей страны эта ситуация кажется сюрреалистической. В датской экономике животноводство играет важную роль, поскольку немалая часть мясной и молочной продукции отправляется на экспорт. И все эти целенаправленные попытки усложнить жизнь фермерам, ссылаясь на борьбу с парниковыми газами, в глазах россиян выглядят не иначе, как акт вредительства.

Однако в европейских странах давно уже утвердилась иная система оценок. С некоторых пор (о чем мы много писали) снижение парниковых выбросов в сельском хозяйстве стало преподноситься как актуальнейшая задача, ради решения которой не принято считаться со средствами. Крупный рогатый скот оказался в фокусе внимания из-за особенностей пищеварительной системы жвачных животных, выделяющих метан в виде отрыжки и при дыхании. Этот газ образуется в их организме под воздействием особых ферментов в ходе переваривания пищи. То есть это вполне естественный процесс. Но несмотря на это, метановая отрыжка коров была причислена к газам антропогенного характера, поскольку именно человек разводит крупный рогатый скот.

На сегодняшний день на всех фермах мира содержится примерно 1,5 миллиарда голов крупного рогатого скота. По мнению защитников климата, столь внушительное стадо вносит весомую долю в процесс глобального потепления, и с этим якобы необходимо что-то делать. На этот счет существует два основных варианта решения «проблемы» - либо радикально сокращать поголовье (попутно отучая людей от потребления мяса и молочных продуктов), либо «исправлять» пищеварительную систему животных, делая каждую корову менее «углеродоемкой». Данная тема обсуждается в мировых СМИ уже давно, и любое технологически приемлемое решение на этот счет преподносится как жизненно необходимая инновация для сельского хозяйства.

Использование препаратов, блокирующих работу упомянутых ферментов, в свое время преподносилось как революционный прорыв. Еще бы: ведь такие препараты давали коровам (а значит, и животноводству) шанс на сохранение. Это примерно то же самое, как использование улавливателей углекислого газа в промышленности и в энергетике.

Метан, содержащийся в коровьей отрыжке, считается более сильным парниковым газом, нежели углекислый газ. К счастью, он распадается в атмосфере. Отсюда следовал вывод, что борьба с коровьей отрыжкой дает нам возможность снизить влияние на климат в краткосрочной перспективе. В итоге в ряде стран были приняты обязательства по сокращению «коровьего» метана как минимум на 30% к 2030 году. Соответствующий препарат, ингибирующий метан в пищеварительной системе животных, подходил для этих целей как никогда. С одной стороны, снижалась «угроза» для климата планеты, с другой – оставалась в неприкосновенности животноводческая отрасль.

О «чудесном» препарате Bovaer, разработанном нидерландской биотехнологической компанией Royal DSM, пишут уже несколько лет. Примерно четыре года назад в ведущих западных СМИ стали появляться вдохновляющие истории о том, как некие фермеры начали добавлять в корм особый ингредиент для снижения метана. Якобы он был абсолютно безвреден и никак не влиял ни на качество мяса и молока. В то время это было не единственное предложение, хотя сейчас, задним числом, становится понятно, что таким путем происходила целенаправленная «раскрутка» добавки Bovaer. Меркантильные интересы компании представляются здесь совершенно очевидными, но они, как всегда, скрываются за ширмой неотложных-де глобальных задач, связанных со спасением человечества.

Для реализации столь «благородного» замысла необходимо было выполнить одно ключевое условие – побудить фермеров к использованию данного препарата. На первых порах, естественно, шло обращение к «экологической сознательности» сельских тружеников. Здесь появлялись свои герои-энтузиасты. На этот счет показательна одна публикация 2023 года, размещенная на страницах всемирно известного издания. В ней рассказывается об одном таком «экологически сознательном» фермере из Ирландии, который проникся заботой о планете настолько, что стал совершенно добровольно добавлять в корм скоту похожий на муку препарат Bovaer.

Фермера зовут Питер Хайнс. Он владелец небольшого хозяйства на 180 молочных коров. Это, конечно, капля в море. И все же Питер Хайнс прекрасно понимает издержки профессии, ибо каждая корова способна выделить до 700 литров метана в сутки. А все коровы мира «загрязняют» атмосферу сильнее, чем все авиаперевозки. В общем, кто-то из фермеров должен был стать пионером в борьбе с этим злом, показывая пример всем остальным. Питер Хайнс вошел в число таких энтузиастов. В то время ни одна ирландская ферма не использовала подобных добавок. Хайнс стал первым, уважительно отмечает Bloomberg. Он потратил на препарат 600 евро (650 долларов), чтобы обеспечить добавкой 20 коров в течение зимы. Это эквивалентно тому, чтобы с наших дорог исчезла пара автомобилей с бензиновыми двигателями. Конечно, это не делает погоды в мире, но здесь важен сам пример: фермер сознательно пошел на издержки, мотивируя свое решение заботой о климате. Причем, несмотря на понесенные затраты, он будто бы собирается в будущем увеличить поголовье.

В этой публикации Питер Хайнс представлен в образе фермера будущего, ибо его поступок оценивается как прогрессивный. И тут же летит упрек в адрес крупных производителей молочной продукции, до сих пор игнорирующих закупку препарата Bovaer. На фоне Питера Хайнса с его затратами в 650 долларов таким компаниям, как Danon и Nestle должно быть стыдно.

Главным препятствием на пути массового использования препарата названа его относительно высокая стоимость. Так, на одну корову вам придется тратить до 100 долларов в год. И как выясняется, некоторые производители предпочитают платить углеродные сборы за выбросы, нежели вкладываться в сокращение этих самых выбросов. Вывод очевиден: для пересмотра позиции производителей их необходимо серьезно обременить штрафными санкциями. Собственно, логика борцов с метановой отрыжкой коров сводится именно к этому нехитрому предложению. В указанной публикации честно признается, что внедрение того же препарата Bovaer идет очень вяло. Согласно тогдашним подсчетам, по всему миру его используют примерно для 100 тысяч голов скота. При этом в мире, как мы сказали выше, насчитывается (по данным ООН) примерно 1,5 миллиарда голов. От таких цифр у производителей препарата, очевидно, начинается головокружение. Стало быть, есть реальные материальные стимулы для глобального продвижения добавки. А в таком деле, безусловно, необходимо взаимодействие с правительственными структурами разных стран, где животноводство играет большую роль в экономике.

В общем, ставка на одну лишь «экологическую сознательность» погоды не делает. Поэтому в ход пошли меры административного принуждения. Наглядный пример как раз подала маленькая Дания, где разработали план по введению первого в мире (!) налога на выбросы животноводческой отрасли. С 2030 года в этой стране намерены серьезно штрафовать фермеров за каждую тонну углеродного эквивалента, выделяемого при выращивании коров и свиней. Таким путем руководство Дании собирается к 2030 году сократить выбросы в животноводстве на 70% в сравнении с уровнем 1990 года. При этом, что важно учесть, правительство затрачивает на эти мероприятия миллиардные суммы!

Отметим, что аналогичные меры предлагали ввести в Новой Зеландии еще в 2022 году. Однако спустя два года данную инициативу пришлось свернуть из-за фермерских протестов. Датские фермеры, похоже, отличаются в этом плане смирением и потому приняли новые правила. Как мы сказали в начале, в Дании с 1 октября добавку Bovaer навязали фермерам административно. О результатах мы тоже сказали: учащение болезней скота, увеличение падежа, падение надоев (плюс ко всему – затраты на ветеринарное обслуживание).

Наверное, кто-то из нас думает, что такая история в нашей стране невозможна. Однако не будем забывать, что Россия является подписантом Парижского соглашения, а обязательства по сокращению парниковых выбросов распространяются на все сектора экономики. И сельское хозяйство не является здесь исключением. Кроме того, и в нашей стране есть деятели, призывающие «очистить» животноводческую отрасль. Поэтому зарекаться не стоит. Тем более что у производителей препарата есть материальные стимулы для его глобального продвижения. Причем, лоббировать свои интересы они в состоянии в самых разных странах.

Успокаивать может только одно – поголовье крупного рогатого скота в нашей стране сокращается без всякого влияния со стороны экологических активистов. По этой причине «коровья война» у нас не так уж актуальна.

Константин Шабанов

Водород из биомассы

ФИЦ «Институт катализа СО РАН» и Университет электронных наук и технологий Китая при поддержке Российского научного фонда работают над технологией энергоэффективного получения водорода из биомассы. Ученые будут исследовать и создавать каталитические системы для выделения этого газа из продукта разложения крахмала и глюкозы — муравьиной кислоты.

Технологии хранения и синтеза водорода активно развиваются в связи с текущей экологической повесткой. На сегодняшний день Россия производит порядка 7 % водорода на мировом рынке, а к 2030 году планируется повысить этот показатель до 20 %. Муравьиную кислоту рассматривают как перспективный и эффективный носитель водорода благодаря ее доступности, стабильности и низкой токсичности. 

Ученые Института катализа СО РАН и Университета электронных наук и технологий Китая решают блок задач по разработке каталитических систем для двухстадийного процесса синтеза водорода: сначала производства муравьиной кислоты из биомассы — крахмала и глюкозы, а затем получения из нее водорода. Температура существующих процессов синтеза водорода из природного газа или угля с водяным паром превышает 700 °C. Двухстадийное получение водорода из биомассы позволит снизить температуру до 150 °C. Работы ведутся в рамках гранта РНФ (№ 25-43-02194), который курирует научный руководитель ФИЦ «Институт катализа СО РАН» академик РАН Валентин Пармон.

«Мы хотим фундаментально развить тему использования катализаторов, в которых активными центрами выступают отдельные атомы. Специалисты нашего института умеют делать азотсодержащие носители, в том числе на базе углерода, которые позволяют стабилизировать эти центры. Особенности проекта следующие — разработка моноатомных и двойных моноатомных катализаторов для обеих стадий конверсии биомассы, изучение образования водорода из муравьиной кислоты с использованием гетерогенных катализаторов в жидкой и в газовой фазе, а также соединений из растворов, полученных в результате гидролиза и окисления биомассы. Кроме того, в проект заложены квантово-химические расчеты механизмов взаимодействия каталитических систем с муравьиной кислотой», — говорит ведущий научный сотрудник Отдела нетрадиционных каталитических процессов ИК СО РАН к.х.н. Николай Громов.

Носители для моноатомных катализаторов будут исследовать старший научный сотрудник Отдела нетрадиционных каталитических процессов ИК СО РАН к.х.н. Дмитрий Булушев и ведущий научный сотрудник Отдела гетерогенного катализа и Центра НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики» на базе ИК СО РАН д.х.н. Ольга Подъячева. Они займутся подбором оптимальных условий синтеза катализаторов, жидкофазным разложением муравьиной кислоты, испытаниями в газовой фазе, а также установлением механизмов реакций.

«Катализаторы с атомарными центрами, стабилизированными азотными центрами носителя, часто показывают активность выше, чем системы с наночастицами. Также важен вопрос селективности, потому что нам не нужны побочные продукты в виде CO и воды. Оказалось, что на моноатомных катализаторах селективность достигает 99 %, и водород в итоге фактически не содержит примесей монооксида углерода», — рассказывает Дмитрий Булушев.

Как отмечает профессор Университета электронных наук и технологий Китая Куанжун Сянг, международное сотрудничество помогает быстрее развивать водородные технологии: «В проекте мы будем отвечать за разработку и оценку эффективности фотокаталитического получения водорода с использованием одноатомных и биметаллических каталитических материалов на основе переходных металлов. Международное сотрудничество ускоряет развитие водородных технологий, так как коллективы делятся взаимодополняющими знаниями, совместно используют ресурсы, вместе работают над преобразованием солнечной энергии в чистую химическую энергию».

Проект поддержан грантом РНФ 25-43-02194.

Пресс-служба ФИЦ «Институт катализа СО РАН»

Путешествие в мир искусственного интеллекта

В Москве прошла конференция «Путешествие в мир искусственного интеллекта», ставшая одной из ключевых дискуссионных площадок 2025 года, посвящённых развитию ИИ в России. Организованная Сбером и Международным альянсом в сфере искусственного интеллекта, конференция собрала лучших мировых исследователей, учёных, представителей бизнеса и государственных деятелей, чтобы обсудить новейшие тенденции и направления развития технологий ИИ.

Основной темой обсуждения стали реальные темпы внедрения искусственного интеллекта в стране и те системные барьеры, которые мешают его широкому распространению. Первый день конференции был сосредоточен на применении генеративного искусственного интеллекта (GenAI) в повседневной жизни и экономике. Эксперты обсудили, как изменения в технологиях повлияют на жизнь человека и общество в целом. Одной из центральных тем стал поиск баланса между человеческими ценностями и возможностями ИИ, а также необходимость адаптации к новым реалиям. ​

Одним из ярких моментов конференции стало представление нового этапа развития физической реализации искусственного интеллекта (Physical AI). Участники увидели демонстрацию антропоморфного робота, основанного на моделях GigaChat, способного самостоятельно передвигаться, взаимодействовать с окружающей средой и воспринимать голосовые команды. Этот проект демонстрирует значительный прогресс в создании полезных ассистентов для бизнеса и быта. ​

Но все же конференция была задумана не как демонстрация технологических достижений, а как честный разговор о положении России на глобальной карте ИИ. Участники обсуждали не только перспективы генеративных моделей и прикладных решений, но и инфраструктурные, кадровые и регуляторные ограничения, с которыми сталкиваются разработчики и пользователи технологий искусственного интеллекта.

Итоги конференции оказались во многом тревожными. Прозвучавшие данные показали, что разрыв между Россией и мировыми лидерами по внедрению ИИ продолжает увеличиваться. Именно эта проблема стала центральной темой как экспертных дискуссий, так и последующих решений на государственном уровне.

Одним из ключевых аргументов в пользу необходимости срочных мер стали данные Института экономики искусственного интеллекта Microsoft. Согласно опубликованному в 2025 году исследованию, Россия заняла 119-е место в мире по темпам внедрения ИИ, оказавшись между Кенией и Камеруном. Речь идёт не об абсолютном уровне технологического развития, а о скорости распространения ИИ среди населения и бизнеса.

По данным исследования, в первой половине 2025 года доля пользователей ИИ в России составляла 7,6%, во второй – около 8%. Таким образом, рост за год составил всего 0,4%. Для сравнения: мировой лидер по темпам роста – Объединённые Арабские Эмираты – продемонстрировал увеличение на 4,5%, Франция – на 3,1%, Германия и США – более чем на 2%. Даже страны с сопоставимым стартовым уровнем – Китай, Иран, Беларусь – показали более высокую динамику.

Эксперты подчёркивают, что во второй половине 2025 года Россия попала в самую низкую категорию стран по доле населения, использующего технологии искусственного интеллекта: менее 10%. Это означает, что ИИ по-прежнему остаётся нишевым инструментом для ограниченного круга компаний и специалистов, а не массовой технологией, встроенной в экономику и социальную сферу.

Именно на фоне этих данных Президент России Владимир Путин утвердил перечень конкретных поручений по разработке национального плана внедрения искусственного интеллекта в экономику и социальную сферу. Планируется подготовить комплекс мер, стимулирующих спрос на российские технологии среди крупных предприятий и организаций. Документ является попыткой перейти от деклараций к системной политике внедрения ИИ на федеральном и региональном уровнях.

Одним из ключевых направлений стала задача формирования комплекса российских технологических решений в сфере искусственного интеллекта. Правительству поручено при участии Банка России, Сбербанка, «Яндекса» и других организаций подготовить предложени  Как Россия собирается наверстывать темпы внедрения технологий искусственного интеллекта я по развитию отечественных фундаментальных моделей генеративного ИИ, а также собственной электронной компонентной базы. При этом отдельно оговаривается необходимость определить объёмы и источники финансирования, включая меры государственной поддержки.

Второй крупный блок поручений касается разработки национального плана внедрения ИИ в экономике, социальной сфере и государственном управлении. Документ должен охватить как федеральный уровень, так и субъекты Российской Федерации. Среди приоритетов – сокращение избыточных административных барьеров, которые сегодня тормозят внедрение новых технологий, а также создание понятных сценариев использования ИИ в различных отраслях.

Важным элементом стратегии станет стимулирование спроса на российские фундаментальные модели генеративного ИИ. Планируется определить приоритетные сценарии их применения и закрепить преимущественное использование отечественных решений в государственном управлении и на объектах критической информационной инфраструктуры – с обязательным учётом требований безопасности.

Кроме того, государство намерено расширить инструменты поддержки ИИ-проектов, сделав акцент на возвратность инвестиций, а также создать единую информационно-аналитическую базу данных о внедрении искусственного интеллекта в различных отраслях. Для оценки эффективности таких решений будут утверждены специальные показатели, единые для федерального и регионального уровней.

Отдельный блок поручений посвящён развитию инфраструктуры – прежде всего центров обработки данных. Правительству совместно с «Росатомом» и «Россетями» поручено разработать долгосрочный план развития дата-центров до 2030 года и на перспективу до 2036 года. В документе должны быть зафиксированы целевые показатели по строительству ЦОДов, объёмы энергопотребления, а также оптимальные регионы размещения с учётом доступных генерирующих мощностей.

Более того, рассматривается возможность включения строительства центров обработки данных в комплексные предложения по возведению атомных электростанций для зарубежных рынков. Это подчёркивает стратегический характер инфраструктуры ИИ и её связь с энергетикой.

Отдельное внимание уделено сфере образования. В поручениях подчёркивается необходимость разработать меры, позволяющие интегрировать ИИ в учебный процесс как дополнительный инструмент обучения, при одновременном снижении рисков для формирования самостоятельного мышления и исследовательских навыков у учащихся.

Тема подготовки кадров широко обсуждалась и в рамках самой конференции. Специальный молодёжный трек AIJ Junior позволил участникам познакомиться с практиками использования ИИ для образования, творческого самовыражения и личностного роста. Победители конкурса AI Challenge получили награды за выдающиеся научные достижения в области анализа данных и технологий искусственного интеллекта.

Цифровые двойники сплавов

Сотрудники Новосибирского государственного университета зарегистрировали программный комплекс «НИКОЛЬ-кристалл», предназначенный для моделирования и прогнозирования свойств никелевых сплавов, широко применяемых в авиации, энергетике и турбостроении. Разработка выполнена в Центре компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) по направлению «Моделирование и разработка новых функциональных материалов с заданными свойствами», созданном на базе НГУ при финансовой поддержке Фонда НТИ.

Новый программный продукт позволяет заранее, еще до проведения экспериментов, оценивать ключевые физико-механические характеристики сплавов – такие как упругость, термическое расширение и устойчивость к высоким температурам. Это дает возможность ускорить разработку новых материалов и снизить затраты на их испытания.

— Мы решаем задачу создания так называемых цифровых двойников материалов. Речь идет о цифровой реплике реального материала, которая учитывает максимально возможное число параметров, важных для его работы в конкретных условиях, — рассказал старший научный сотрудник Физического факультета НГУ, ведущий научный сотрудник Центра НТИ НГУ, доктор химических наук Даниил Колоколов.

В фокусе проекта — жаропрочные никелевые сплавы, из которых изготавливают, в частности, лопатки авиационных и энергетических турбин. Эти материалы представляют собой сложные многокомпонентные системы, где добавки различных элементов могут составлять десятки процентов состава. Подбор оптимального сочетания компонентов в таких случаях требует перебора огромного числа вариантов.

— Если технолог подбирает состав экспериментальным путем, ему приходится проверять тысячи, а иногда и десятки тысяч комбинаций. Наша программа позволяет задать произвольный состав сплава и за относительно короткое время получить прогноз его основных свойств, причем, в комплексе, а не по одному параметру, — объяснил ученый.

«НИКОЛЬ-кристалл» основан на методах атомистического моделирования и численных расчетах, опирающихся на фундаментальные физические законы. Алгоритмы программы откалиброваны с использованием экспериментальных данных и данных из авторитетных международных баз, таких как Materials Project. Это позволяет моделировать системы, состоящие из десятков и сотен тысяч атомов, и получать достаточно точные оценки макроскопических свойств материала.

По словам разработчиков, программа может использоваться не только для анализа уже существующих сплавов, но и для проектирования принципиально новых составов.

— Мы начинаем с базовой кристаллической структуры никеля и можем добавлять легирующие элементы в произвольных соотношениях. Фактически программа позволяет «придумывать» новые сплавы с заданными характеристиками, — отметил Колоколов. 

Разработка уже вызвала интерес у промышленных компаний, работающих с никелевыми материалами.

— Для производителей таких сплавов важно иметь собственные, независимые инструменты моделирования, — подчеркивает ученый. — Зарубежные программные пакеты и базы данных сегодня часто недоступны, а здесь важна не только сама программа, но и возможность ее адаптации под конкретные задачи заказчика.

Выполнив регистрацию программы как объекта интеллектуальной собственности, команда разработчиков продолжает работу над ее развитием.

— Основной функционал уже создан, но дальше все будет зависеть от взаимодействия с индустриальными партнерами. Наша цель — довести инструмент до уровня, при котором он станет действительно удобным и востребованным в промышленности, — подытожил Колоколов. 

Еще один центр

В Новосибирске планируется создание федерального исследовательского центра на базе Института гидродинамики СО РАН и Института теплофизики СО РАН.

Процесс объединения институтов Академии наук в более крупные структуры – федеральные научные центры (ФИЦ) – начался около десяти лет назад как один из элементов реформирования РАН. При этом использовался один из двух подходов.

В рамках первого объединяли институты со схожей тематикой работ, часто имевшие до того опыт совместных исследовательских проектов. Первым примером подобного рода в Сибири стало создание ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», в который помимо этого института вошли три НИИ медицинской и сельскохозяйственной тематики. Это позволило выполнять в рамках одного центра так называемые «проекты полного цикла» — от фундаментальных исследований до создания на их основе конкретных технологий и продуктов, которые можно выводить на рынок.

Вторая стратегия подразумевает объединение по «территориальному признаку», как, например, в Красноярске, где в рамках одного ФИЦ объединили самые разные институты СО РАН, работавшие на территории этого города. Как показал опыт, второй путь сопряжен с риском дисбаланса, когда одни направления науки получают усиление, а другие, напротив, сворачиваются.

Можно предположить, что в рассматриваемом случае более вероятен первый вариант, поскольку оба института ведут исследования в области физики. Хотя определенные различия имеются: Институт теплофизики выполняет много проектов в интересах энергетической отрасли и транспорта, Институт гидродинамики добился много в области физики взрывных процессов (сварка взрывом и др.), на основе которых разработаны новые технологии для судостроения, авиации, космонавтики, а также других отраслей промышленности.

Тем более, как сообщил один из собеседников «Континента Сибирь», каждый институт сохраняет свое юридическое лицо, свой бюджет, свою администрацию. Но через ФИЦ они смогут реализовывать крупные проекты и получить более крупные гранты. Кроме того, ранее обсуждался вариант включения в этот проект еще и третьего участника – Института теоретической и прикладной механики СО РАН, но пока такое решение не принято.

 Директором Института теплофизики СО РАН с 2017 года является академик Дмитрий Маркович, руководителем Института гидродинамики СО РАН — доктор физико-математических наук Евгений Ерманюк, который занимает этот пост с 2019 года (с марта 2019 года по октябрь 2020 года в качестве врио директора, с октября 2020 года — в статусе директора).

Перестройка зафиксирована

Новая методика может снизить риск репродуктивных проблем в следующих поколениях.

Сотрудники Института цитологии и генетики СО РАН разработали новую методику генетического анализа эмбрионов, которая позволяет более точно отбирать эмбрионы при проведении процедуры экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Подход основан на применении технологии Hi-C, которая позволяет узнать пространственную организацию ДНК, и может выявлять хромосомные перестройки, недоступные для стандартных методов преимплантационного генетического тестирования.

Сегодня при ЭКО широко используется тестирование эмбрионов на анеуплоидии – изменения числа хромосом или их крупных фрагментов. Однако такие методы не позволяют обнаружить сбалансированные транслокации – перестройки, при которых участки разных хромосом меняются местами без изменения общего количества ДНК. Перенос таких эмбрионов может приводить к рождению ребенка без патологий, но в будущем у него сохраняется риск повторения серьезных репродуктивных проблем.

«Существующие методы в первую очередь нацелены на выявление изменения числа копий хромосом. Мы же можем дополнительно детектировать сбалансированные транслокации – ситуации, когда количество ДНК сохраняется, но меняется  расположение отдельных участков», – объяснила одна из авторов работы, аспирантка ИЦиГ СО РАН Яна Степанчук.

Как отмечают ученые, носители сбалансированных транслокаций часто не имеют никаких клинических проявлений, однако у них повышен риск образования несбалансированных половых клеток. Это может приводить к неудачам имплантации эмбриона, повторяющимся выкидышам или рождению детей с хромосомными патологиями. По данным исследователей, такие перестройки встречаются примерно у 0,5% людей в общей популяции и до 4% – в парах, у которых встречаются повторяющиеся случаи невынашивания беременности.

Поэтому в ряде случаев, применение методики позволяет не только более эффективно отбирать эмбрионы для проведения процедуры ЭКО, но и точнее диагностировать причину репродуктивных проблем у их родителей.

Метод был проверен в рамках многоцентрового исследования в сотрудничестве с клиниками ЭКО. Анализ проводился на эмбрионах, от которых отказались в ходе стандартной процедуры и с согласия их родителей. Полученные результаты сравнивались с данными стандартных подходов тестирования.

Одной из ключевых трудностей стало отсутствие полноценной контрольной группы эмбрионов без генетических нарушений. «Эмбрионы без отклонений, как правило, используют для переноса, поэтому собрать “идеальный” контроль практически невозможно», – отметила Яна Степанчук. Эту проблему ученые решили с помощью алгоритмов искусственного интеллекта.

Совместно с исследователями из AIRI и при поддержке фонда Blue Sky Research был разработан алгоритм GENOTECTOR, который анализирует данные внутри одного образца, сравнивая различные участки генома между собой. «Наш метод работает существенно лучше стандартных инструментов, применяемых без контрольного образца, и даже немного превосходит подходы с усредненным контролем», – подчеркивает исследователь.

Авторы считают, что в перспективе новая методика может стать более информативной альтернативой стандартному преимплантационному генетическому тестированию. В отдельных случаях она позволяет не только точнее отобрать эмбрион, но и выявить скрытую причину многолетних репродуктивных проблем у пары.

Пока разработка находится на стадии proof of principle. Следующим шагом должно стать расширение выборки, сертификация метода и создание коммерческого диагностического набора. «Для внедрения в клиническую практику нам необходимы партнеры – клиники или компании, готовые взять на себя разработку и сертификацию продукта», – рассказала Яна Степанчук.

Результаты исследования опубликованы в виде препринта (https://www.researchsquare.com/article/rs-8269410/v1) и в настоящее время рассматриваются научными журналами.

Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН

Конкуренция в воздухе

Известно, что недоброжелатели нашей страны привыкли уподоблять ее «большой бензоколонке», прямо указывая на то, будто вся российская экономика построена на экспорте сырья. В России якобы нет ни одной отрасли, где мы занимали бы лидерские позиции. Этот стереотип возник давно, и он намеренно тиражируется по сей день.

Однако в реальности, как мы знаем, всё далеко не так печально, поскольку у нас есть отрасли, где мы находимся в безусловных лидерах. Так, в области ядерных технологий Россия уверенно опережает своих конкурентов (о чем мы неоднократно писали). Есть и другая отрасль, где мы всё еще находимся в топе – это авиационная промышленность. Принципиальное значение здесь имеет двигателестроение, поскольку без собственных двигателей вы никогда не войдете в группу лидеров. Что касается нашей страны, то она – одна из немногих стран, обладающих полным циклом производства авиационных двигателей.

В то же время на этом поприще обостряется конкуренция, появляются новые требования, новые научные тренды, новые направления. Удержаться в топе оказывается не так-то легко. Российская авиастроительная отрасль сталкивается сейчас с серьезными вызовами, которые продиктованы как общей ситуацией на мировом рынке, так и необходимостью очередного технологического рывка. Кто сможет ответить на эти вызовы, тот и сохранит свое технологическое лидерство в данной области.

Каковы здесь шансы России? Этой проблеме была посвящена отдельная прогноз-сессия «Технологии для обеспечения глобального превосходства», организованная в рамках Третьего Научно-производственного форума «Золотая долина-2025», прошедшего на площадке НГУ 13 – 14 ноября.

Напомним, что в России разработкой, серийным изготовлением и обслуживанием авиационных двигателей занимается АО «Объединенная двигателестроительная корпорация» (ОДК), входящая в Государственную корпорацию «Ростех». Как заметил ее представитель, выступавший на форуме, к настоящему времени в ОДК уже полностью восстановили весь потенциал советских времен и даже опередили СССР по номенклатуре готовой продукции. Здесь занимаются не только двигателями для авиации, но также двигателями для энергетики, для космической техники и для нефтегазовой промышленности. Однако авиация (то есть «воздушное» направление) является здесь основным полем деятельности. В настоящее время происходит расширение линейки двигателей для гражданской авиации, и как раз здесь конкуренция обостряется сильнее всего.

Начнем с того, что парк воздушных судов удваивается каждые 15 лет. Через двадцать лет в мире будет насчитываться 37 тысяч летательных аппаратов с турбореактивными двигателями. Это означает, что на такую продукцию будет расти спрос. В то же время на мировом рынке авиационных двигателей увеличилось количество игроков. Так, еще недавно было всего четыре страны-лидера (включая Россию). Теперь их уже пять. Этой пятой страной, освоившей технологии изготовления современных авиадвигателей, стал Китай, который полностью оснащает себя воздушными судами с собственными двигателями.

Фактор Китая (если можно так выразиться) имеет сегодня серьезно значение, поскольку эта страна активно развивает передовые технологии. В каком-то смысле Китай является теперь конкурентом и для России, и это можно считать одним из вызовов для нашей авиационной промышленности.

Другой немаловажный момент – ужесточение требований к авиационным двигателям в западных странах. Так, из-за введенных в 1990-е годы ограничений по шуму европейский рынок для наших воздушных судов оказался фактически закрыт. Нас просто перестали туда пускать. Руководство страны не сумело тогда оперативно отреагировать на этот вызов, и потому указанное десятилетие стало провальным для отечественной авиационной промышленности, ориентированной на «гражданку». Произошло так, что весь наш сегмент гражданской авиации оказался под технологическим контролем со стороны западных компаний.

Теперь этот печальный опыт стараются принимать во внимание и не повторять прошлых ошибок. Так, на очереди – ужесточение экологических требований. Данное обстоятельство вынуждает компанию ОДК осуществлять заделы на много лет вперед – с учетом перспектив глобального развития. С одной стороны, это открывает новые инновационные направления деятельности, но с другой, значительно обостряет конкурентную борьбу.

Как ни странно, но сегодня - благодаря введенным против нашей страны санкциям – нам удалось восстановить свой паритет. Поэтому вопросы, связанные с теми же экологическими ограничениями, рассматриваются на далекую перспективу. Всё это уже закладывается в новые технические разработки.

Первый вопрос, которые приходится решать, исходя из обозначенных перспектив развития, - это возможности экономии топлива. Сегодня данное требование к авиационным двигателям можно рассматривать как одно из ключевых. Как показывают расчеты, снижение расхода топлива даже в полпроцента дает на дальних магистралях экономию в десятки тонн керосина. По словам представителя ОДК, за последние 50 лет газотурбинный двигатель улучшил свои характеристики как минимум на 30%, и они продолжают улучшаться. Хотя с точки зрения термодинамического цикла из него «выжато» уже всё.

На сегодняшний момент дальнейшее улучшение возможно только за счет внедрения принципиально новых конструктивных решений. Над этим сейчас идет работа. Сегодня в мире (в том числе – в ОДК) закладываются эти самые новые направления. Например, создание авиационных двигателей с открытым ротором. Предполагается, что таким путем можно снизить расход топлива на 15%. Однако здесь есть свои сложности, что, конечно, требует дальнейшей работы.

Серьезную роль должны сыграть достижения в области материаловедения. В ОДК считают, что сегодня мы находимся на переломном рубеже перехода к новым материалам. Речь идет о широком применении в двигателестроении композиционных материалов. Сама эта тема далеко не нова, однако ее практическая реализация обещает поистине революционный технологический прорыв. На этом направлении в ОДК уже проходят испытания готовых деталей. Основное преимущество новых материалов в том, что они позволяют выдерживать температуру в 1300 градусов Цельсия без охлаждения конструкций. Традиционные металлические сплавы выдерживают температуры примерно на уровне 1100 градусов.

Таким образом, кардинально меняется сама парадигма материалов для двигателей. Однако, для успешного осуществления такого прорыва потребуется концентрация усилий со стороны научных организаций. То есть в нашей стране необходимо будет серьезно поставить научно-исследовательскую работу как раз в области материаловедения. Причем, для этих целей могут быть задействованы самые разные академические институты, в том числе – институты СО РАН.

Отметим, что несколько лет назад представители ОДК уже обращались к сибирским ученым с просьбой организовать у себя подобные работы. Очевидно, что сотрудничество по этому важному направлению продолжается. Следовательно, научный потенциал институтов СО РАН будет прямо или косвенно влиять на нашу способность одержать верх в глобальной технологической конкуренции по такому важному направлению, как авиационная промышленность. Соответственно, успехи на этом поприще помогут наглядно разрушить вредный стереотип о России как о «большой бензоколонке». И это очень своевременно, учитывая, что уже на самом верху принято решение наполнять государственный бюджет не только за счет продажи энергоресурсов, но также за счет поставок на мировой рынок высокотехнологичной продукции. Данная установка, как мы понимаем, будет означать отход от той экономической модели, которую претворяли на протяжении 1990-х годов так называемые «эффективные менеджеры». Сегодня делается ставка на технологический суверенитет. И очевидные успехи той же АО ОДК наглядно показывают, что такой путь вполне реализуем даже в условиях западных санкций.

Константин Шабанов

Главный вопрос Вселенной

Новогодний семинар в Институте физики полупроводников традиционно устроен так, что главные впечатления года собираются в большую мозаику: рядом оказываются самые разные сюжеты — от фундаментальной физики и развития технологий до неожиданных научно-популярных новостей. 32-й семинар прошёл как раз в такой атмосфере — с ироничными вступлениями, быстрыми переключениями тем и обязательным «переходом по алфавиту» (который, впрочем, не раз нарушали ради тех, кому надо было срочно уходить). А ещё — с редким ощущением, что в одном зале можно услышать сообщения и про «свиней как объект агробиотеха», и про принцип Паули, и познакомиться с межзвёздными странниками.

Организатором и ведущим мероприятия выступил заведующий лабораторией физики низкоразмерных электронных систем Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) член-корреспондент РАН Дмитрий Харитонович Квон.

Семинар открылся докладом директора ИФП СО РАН академика РАН Александра Латышева, представившего спектр деятельности института за 2025 г: «В уходящем году ИФП СО РАН стал организатором двух крупных конференций, где собрались ведущие ученые, представители бизнеса и промышленности со всей страны — это форумы “Фотоника” и “Физика ультрахолодных атомов”. В дополнение мы провели две школы для молодых ученых: “Актуальные проблемы полупроводниковых наносистем” и “Физика и технология квантовых систем”».

Директор ИФП СО РАН отметил высокую публикационную активность сотрудников института, акцентировав внимание на достижениях молодежи: «Среди высокорейтинговых журналов, в которых вышли публикации сотрудников института — Nature Communications (первый автор к.ф.-м.н. Алексей Миронов), Physical Review Letters (первый автор в двух из четырех публикаций — аспирант ИФП СО РАН Даниил Сарыпов из научной группы д.ф.-м.н. Артура Погосова). Молодой ученый к.ф.-м.н. Илья Милёхин стал первым автором публикации в журнале Applied Surface Science, и вошел в авторский коллектив еще двух статей.

Трое молодых ученых (Илья Милёхин, к.ф.-м.н. Дмитрий Рогило, к.ф.-м.н. Вячеслав Тимофеев) руководят грантами Российского научного фонда, Ян Майдэбура получает стипендию Президента РФ для аспирантов. Лауреатом премии им. К.К. Свиташева по результатам «молодежного» конкурса СО РАН за работы в области опто- и наноэлектроники стал к.ф.-м.н. Алексей Петров».

Александр Латышев рассказал и о «космическом» событии института. «Проект “Экран-М” успешно реализован в этом году. 11 сентября на МКС прибыла установка молекулярно-лучевой эпитаксии (созданная в ИФП СО РАН) для выращивания полупроводников в космосе, а 16 октября она была выведена за пределы станции. Уже проведены первые эксперименты по выращиванию полупроводниковых структур в открытом космосе и образцы доставлены на Землю. Идея проекта “Экран-М” принадлежит д.ф.-м.н. Олегу Петровичу Пчелякову, а главный конструктор проекта — д.ф.-м.н. Александр Иванович Никифоров.

Отмечу, что в ноябре 2025 г. Илон Маск заявил, что запустит в космос мини-фабрики по производству чипов», — подчеркнул академик.

Дальше разговор повернулся к атомным массивам. На экране — флуоресценция одиночных атомов, десятки светящихся точек. «В этом году, в конце ноября мы получили атомный массив.

Отдельные точки на фотографии — флуоресцирующие одиночные атомы. Это второй атомный массив в России, и результат получен нашей молодежной командой. Можно рассчитывать, что в дальнейшем на этой платформе будет создан квантовый компьютер», — воодушевил старший научный сотрудник ИФП СО РАН кандидат наук Илья Бетеров. 

Другое яркое впечатление исследователя — от поездки в Китай: «Здесь я увидел сверхпроводящие квантовые процессоры, те самые, о которых до этого можно было только читать. Я увидел и криостаты растворения, и сверхпроводящий чип, который помещается внутрь. К последнему подводится огромное количество кабелей, каждый идёт к своему СВЧ-генератору для управления квантовыми состояниями отдельных кубитов.

Сейчас китайские коллеги предоставляют облачный доступ к этой системе. В то время, как IBM заблокировала доступ исследователям из России и Китая, китайские коллеги его дают для учёных со всего мира — можно на 100 кубитах делать эксперимент. Поэтому желаю, чтобы в наступающем году ни мы не замыкались, ни нас не замыкали, и пусть год будет успешным в научном плане», — прозвучала стратегия-пожелание от Ильи.

Заведующий лабораторией ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Дмитрий Щеглов начал с поздравлений: ««В конце года произошел перепуск пучка электронов с энергией 3 ГэВ из бустерного синхротрона через 220-метровый транспортный канал в накопительное кольцо СКИФ, мы можем поздравить коллег! На СКИФе уже формируются планы строительства станций второй очереди».

Затем ученый перешел к особенностям и ограничениям литографии — ключевой технологии производства микросхем. Прогресс в микроэлектронике связан с уменьшением геометрических размеров отдельных элементов. А топология и размеры элементов задаются литографией.

Дмитрий напомнил, что существующая на сегодняшний день разрешающая способность литографии, определяется длиной волны в 13,5 нанометров. Разрешающую способность можно повысить, только создавая принципиально новый тип литографии или уходя в более коротковолновую, например, рентгеновскую область.

«Есть предположение, что возможное развитие рентгеновской литографии на СКИФ позволит использовать его выдающиеся характеристики. Надо ориентироваться на то, что у нас появляется очень хороший инструмент. Я призываю всех активно участвовать, надо уже сейчас занимать станции следующей очереди для исследований в области физики полупроводников, физики твёрдого тела», — завершил сообщение ученый.

Новогодний семинар ИФП СО РАН много лет остаётся не просто серией докладов, а объединяющей традицией, где каждый делится и новыми знаниями, и эмоциями, впечатлениями, переживаниями. Так и возникает новогоднее научное настроение и перебрасывается мостик между годом уходящим и наступающим. 

Надежда Дмитриева

Энергетическая рефлексия

Мы неспроста уделяем повышенное внимание теме декарбонизации, поскольку это – одна из глобальных задач, в решение которой вовлечена и наша страна. В России также принята стратегия низкоуглеродного развития, и наше благосостояние во многом зависит от того, каким содержанием она будет наполнена. Относительно конкретики какое-то время оставалась неопределенность, но теперь ситуация по этому вопросу более-менее прояснилась. Руководство РФ в целом определилось, на каких основаниях выстраивать свой «зеленый курс», и вряд ли это станет (будем надеяться) повторением пути западных стран.

Полагаем, что корректировка российского курса не в последнюю очередь связана с печальными итогами европейской декарбонизации. Кстати, на Западе противники «зеленого курса» эти печальные итоги предрекали давно. По крайней мере, критические публикации там появлялись регулярно. Правда, на них не обращали внимания ввиду того, что они исходили от людей, имеющих репутацию маргиналов. Тем не менее, пару лет назад даже ведущие западные издания начали постепенно открывать глаза на проблему. Делалось это всё с высочайшей осторожностью, с оговорками, дабы не бросить тень на саму идею декарбонизации. Однако и такие признания имеют большое значение, поскольку они произносятся теми, кто поддерживал «зеленый курс» изначально.

В этом плане весьма показателен недавний отчет аналитического центра Тони Блэра (бывшего премьер-министра Великобритании), посвященный анализу итогов декарбонизации и размышлениям об энергетической стратегии будущего. Для нас этот документ важен тем, что в нем подробно и достаточно честно представлена неблагоприятная ситуация в энергетическом секторе Великобритании и проведен анализ ключевых проблем. В том числе - тех, которые прямо связаны с политикой декарбонизации, где Великобритания долгое время занимала место главного лидера (мы бы даже сказали – являлась образцово-показательным примером для других европейских стран в вопросах декарбонизации).

Отметим, что Тони Блэр является представителем лейбористской партии, которая с большим энтузиазмом бралась за реализацию климатической повестки. Но, судя по указанному отчету, в этом деле что-то пошло не так. Вот с этим «не так» авторы отчета и решили разобраться. Нет, они не выступают в роли ниспровергателей «зеленого курса», однако честно признают, что здесь были допущены серьезные просчеты. В целом содержание документа можно свести к такой формуле: «Мы ставили правильную цель, но достигали ее неправильно. Теперь у нас большие проблемы, но в будущем мы всё исправим и сделаем как надо».

Авторы указывают на то, что по мере снижения углеродных выбросов происходили и другие существенные трансформации. Так, Великобритания изначально – еще со времен промышленной революции – опиралась на собственные энергоресурсы и даже отправляла их на экспорт. Однако постепенно она стала превращаться из страны-экспортера в страну, зависящую от импорта энергоресурсов. Причем, в последние годы эта зависимость только возрастает (несмотря на стремительно возросшую долю ВИЭ в энергобалансе страны).

Переход от экспорта к импорту произошел с начала «нулевых» годов, примерно с 2004 года. В 2017 году чистый импорт энергоносителей уже составлял 36% от потребностей Великобритании в энергии. В 2024 году уже 43% потребностей страны в энергии удовлетворялись за счет импорта.

Основную причину такого положения дел авторы отчета видят в том, что в конце прошлого века страна стремительно перешла от угля на углеводороды, добываемые в Северном море. Газовые электростанции начали вытеснять угольные ТЭС и АЭС. Добываемый в Северном море газ был относительно дешев, поэтому масштабная газификация воспринималась как вполне разумное решение. Мало того, жесткие нормативы по парниковым выбросам (которые вводились в рамках декарбонизации) привели к тому, что уголь не мог конкурировать с природным газом и потому совершенно вышел из энергосистемы. Что касается мирного атома, то работа в этом направлении сильно застопорилась из-за бурного увлечения возобновляемыми источниками энергии. 

В 2000 году в общем энергобалансе Великобритании доля угля составляла чуть более 38%, доля природного газа – около 40%, доля ВИЭ – 2,8 процента. К 2024 году, благодаря активной реализации «зеленого курса», соотношение резко изменилось. Доля угля упала до 0,2%, доля газа составила 30%, тогда как доля ВИЭ поднялась до рекордных 36,4 процента! Если брать ветроэнергетику, то ее мощности за указанный период выросли в 75 раз!

Возможно, всё было бы нормально (полагают авторы отчета), если бы не истощение нефтегазовых месторождений, снабжавших страну дешевым топливом. Пик добычи в Северном море пришелся на 1999 год, после чего добыча начала снижаться, и страна стала попадать в зависимость от импортных углеводородов. Восполнить добычу за счет освоения новых месторождений пока не удается. Этому мешает и проводимая в стране «зеленая» политика, когда слишком высокие налоги на прибыль от продажи нефти и газа сделали эту отрасль непривлекательной для инвесторов. Параллельно осуществляется остановка выдачи лицензий на добычу углеводородов. Подобные меры, как мы понимаем, были приняты как раз в контексте начавшейся декарбонизации экономики. 

Иными словами, руководство этой страны последовательно проводит «зеленый» курс, делая ставку на ВИЭ. Однако, как выясняется, строительство ветряков никак не компенсировало нехватку ископаемого топлива. Теперь Великобритания увеличивает импорт сжиженного газа, который с 2017 года по 2023 год вырос на 171 процент! В итоге энергетика этой страны оказалась в сильной зависимости от мировых цен на газ, которые с определенного момента начали серьезно расти. К 2005 году цены на газ выросли на 17% выше средних показателей. К 2020 году они выросли более чем в два раза и сильно подскочили в 2022 году (здесь звучит дежурное обвинение в адрес России, которая развязала военные действия против Украины и тем самым взвинтила-де цены на газ). Вместе с ростом цен на газ стала закономерно дорожать и энергия для конечных потребителей, которая на сегодняшний день – самая дорогая в Европе.

Авторы отмечают, что параллельно – начиная с 2001 года - в стране снижается энергопотребление. Так, спрос на электроэнергию с 2005 года снизился на 25 процентов. А примерно с 2000 года потребление энергии на душу населения сократилось на 37 процентов. Сегодня данный показатель – самый низкий в Европе.

В этой тенденции авторы усматривают как положительную сторону, так и отрицательную. Плюс в том, что снижение энергопотребления частично происходит благодаря увеличению энергоэффективности. Это радует. Но отрицательная сторона расстраивает куда больше. Дело в том, что примерно с 1970 года в стране наблюдается долгосрочный спад энергоемких отраслей промышленности, в первую очередь – сталелитейной и химической. В период с 1990 года по 2023 год доля обрабатывающей промышленности в экономике снизилась с 17% до 9 процентов (вместо этого существенно выросла сфера услуг).

В настоящее время, подчеркивают авторы, высокие цены на электроэнергию становятся препятствием для ре-индустриализации, то есть для возрождения и обновления энергоемкой промышленности. По сути, промышленная мощь некогда великой империи утрачена, а для надежд на ее восстановление пока что нет оснований как раз по причине проблем в энергетической отрасти.

Причем, высокая стоимость энергии коснулась и рядовых потребителей, что приводит к снижению качества жизни в стране. В ответ на рост тарифов люди прибегают к вынужденной экономии. Так, в ноябре и декабре 2022 года почти 80% домохозяйств Великобритании намеренно снизили температуру в своих домах. Из-за роста цен, отмечают авторы, примерно каждый третий житель этой страны столкнулся с энергетической бедностью, а каждый четвертый решил не включать отопление в зимний период!

Авторы доклада, конечно же, стараются отвести подозрения от проводимой в стране политики декарбонизации, и в особенности – от увлечения ветряками. Именно поэтому они переносят акцент на природный газ. В то же время они вынуждены признать, что и отказ от угля, и остановка работ по развитию атомной энергетики очень плохо сказались на положении в энергетической отрасли, поскольку в стране не оказалось надежных источников, способных обеспечить стабильную базовую нагрузку.

Что касается ВИЭ, то их эффективность (по мнению авторов) оказалась слишком низкой из-за отсутствия необходимой инфраструктуры. В первую очередь речь идет об ограниченной работе сетей. Поразительно, но только теперь, задним числом, эксперты обращают внимание на то, что создание крупных ветропарков требовало адекватных капвложений и в сетевое хозяйство, без чего немалая доля энергии, вырабатываемой теми же ветряками, терялась впустую (так считают авторы отчета). Главная проблема здесь в том, что ветряки зачастую расположены далеко от мест высокого потребления электроэнергии. И осуществить ее оперативную «переброску» из отдаленных мест конечному потребителю оказалось не так-то просто как раз из-за плохой работы сетей. К тому же операторам было намного удобнее включать газовые генераторы для покрытия потребностей, чем координировать работу с ВИЭ.

Авторы видят в этом огромный изъян, но все же выражают надежду на то, что в будущем будет сделано всё по-умному. Однако такими высказываниями они только лишний раз подтверждают тот факт, что бурое строительство ветряков превратилось в банальную кампанейщину, работавшую не на экономику страны, а на пиар ее руководителей (примеров такого пиара – тьма).

Есть и еще куда более интригующий момент, на который в европейских странах не принято обращать внимание. Авторы отчета показали его, что называется, во всей красе. Так, разбирая структуру тарифа на электрическую энергию, они высветили в нем одну весьма сомнительную компоненту – субсидии на производство электроэнергии. Данная компонента в структуре тарифа выросла с 2015 года более чем в два раза – с 8,5% до 20 процентов. Фактически, речь идет о сборах с потребителей средств для финансирования субсидий, выделяемых на «зеленый» энергопереход.

Напомним, что строительство объектов возобновляемой энергетики в Европе (включая Великобританию) осуществляется благодаря целенаправленной поддержке со стороны государства. Из этого никогда не делали секрета, однако при этом не заостряли внимание на том, за чей счет компенсируются эти затраты. Судя по тому, что пишут авторы отчета, эти затраты на «озеленение» британской энергетики легли на плечи конечных потребителей, которые теперь платят за электричество больше, чем это было в «углеродную» эпоху, когда энергосистема полагалась на угольные ТЭС.

Как отмечают авторы, Великобритания стала лидером в вопросах декарбонизации, но за это пришлось заплатить высокую цену. А если конкретно, то эту цену заплатили жители страны. Причем, буквально – из собственных кошельков.

Нам, россиянам, стоит иметь в виду этот наглядный пример, чтобы не совершить тех же ошибок. И главное – не поддаться той же риторике, которой в течение нескольких лет «охмуряли» простых англичан, рисуя им захватывающие картины «зеленого» будущего с огромными ветряками.

Андрей Колосов

Страницы

Подписка на АКАДЕМГОРОДОК RSS