Влияет ли Россия на векторы развития мировой энергетики? В данном случае мы говорим не об опосредованном влиянии (через продажу нефти и газа), а о влиянии непосредственном, то есть о влиянии через наглядный пример для остальных стран. Возможно, еще пару лет назад мы бы не решились отвечать на этот вопрос утвердительно, учитывая моду на ветряки и солнечные панели, активно продвигаемую западными странами. Руководство нашей страны, как мы знаем, относится к данному направлению достаточно сдержанно, равно как и к самой идее влияния на климат планеты через «зеленый» энергетический переход.

Об этом (напомним еще раз) красноречиво свидетельствует официальная позиция российского Главы государства. Как мы уже неоднократно писали, в своих выступлениях на «Энергетической неделе» Владимир Путин постоянно подчеркивает значение атомной энергетики для развития нашей страны. В настоящее время атомная отрасль переживает революционные изменения, связанные с использованием атомных реакторов малой мощности. Один такой реактор (о чем мы также писали) уже действует на плавучей АЭС «Академик Ломоносов», находящейся в порту города Певек на Чукотке.  В скором времени в эти края прибудут еще два аналогичных объекта. То есть Россия уже воплощает новые атомные энергетические технологии не на бумаге, а наглядно, «в железе».

Оказывает ли данный пример влияние на развитие мировой энергетики? Безусловно. Причем, речь идет не только о том, что госкомпания «Росатом» реализует сейчас более двадцати крупных проектов АЭС в разных странах (в основном – в странах так называемого «Глобального Юга»). Самым показательным моментом является то, что российский пример сильно впечатлил руководителей развитых стран из числа наших «геополитических противников». В некоторых европейских странах (например, в Великобритании и во Франции) в последнее время участились разговоры о важной роли «мирного атома» в деле реализации климатических целей. Атомная энергетика неожиданно «позеленела» в глазах тамошних руководителей. А совсем недавно президент США Джозеф Байден чуть ли не слово в слово воспроизвел «нарративы» Владимира Путина насчет новейших атомных энергетических технологий и их роли в создании энергетики будущего.

Так, в апреле этого года, выступая на конференции Международного профсоюза электриков (IBEW – International Brotherhood of Electrical Workers), президент Байден вдруг «вспомнил» об атомной энергетике. По его словам, правительство намерено инвестировать в эту отрасль, чтобы подтвердить лидерство Америки в новых технологиях, таких, как атомные реакторы малой мощности.   Он посетовал на то, что руководство страны слишком долго полагалось на импорт урана. И в этой связи самым досадным обстоятельством является тот факт, что в числе важнейших поставщиков ядерного топлива оказалась Россия, которой Америка якобы не может доверять ввиду «агрессивной» политики Владимира Путина. Поэтому в настоящее время администрация Байдена работает над тем, чтобы всё это изменить.

Первоочередной задачей, отметил американский президент, является налаживание производства ядерного топлива для реакторов малой мощности в самой Америке. На эти цели правительство США инвестирует порядка трех миллиардов долларов, и как уверяет Байден, уже получены первые обнадеживающие результаты. На одном из заводов на юге Огайо, сообщил он, уже произвели первые 200 фунтов (90 кг) обогащенного урана, предназначенного для малых реакторов. Как сказал сам Байден, данная партия «современного» ядерного топлива произведена впервые в истории США. К концу года производители обещают произвести уже тонну данного продукта.

Что особо примечательно в этом выступлении, и какие мы можем сделать выводы? Разумеется, Америка умела обогащать уран как минимум с 1945 года, что она наглядно продемонстрировала, сбросив атомные бомбы на два японских города. Тема малых атомных реакторов также не является для американцев чем-то совершенно новым, учитывая, что они давно занимаются такими разработками (правда, пока еще не воплощенными в «железе»). Преимущество России здесь в том, что наша страна не только запустила такие объекты, но и смогла серьезно удешевить процесс обогащения урана. И не будь нынешнего «геополитического противостояния», США спокойно импортировали бы обогащенный уран для малых реакторов из нашей страны. Однако в условиях противоборства двух ядерных держав зависимость от российских поставок стала бы откровенным признанием утраты лидерских позиций США в данной отрасли, что способно послужить очередным моральным ударом для нынешнего «мирового гегемона».

Еще года три назад здесь не придавали решающего значения прорывным успехам России в создании новых ядерных технологий. Например, в конце 2021 года Джо Байден подписал указ о мерах по обеспечению энергетической безопасности (чему мы посвятили тогда отдельную публикацию). «Мирный атом» там не фигурировал вообще. Всё внимание сосредотачивалось на солнечной энергетике. И тут – такой неожиданно «громкий» разворот в сторону ядерных технологий, с которыми американское руководство теперь связывает большие надежды в плане энергетического перехода.

В этом году администрация Байдена (точнее, Бадена-Харрис) неоднократно подтверждала свое намерение «восстановить» лидерство США в области атомной энергетики, обозначая именно Россию в качество главного конкурента, уже «захватившего» почти половину мирового рынка услуг по обогащению урана. Зависимость США и Европы от российских поставок находятся на уровне 20–30 процентов. Администрация Байдена-Харрис в настоящее время делает все возможное (согласно официальным заявлениям), чтобы разорвать эту связь. Именно поэтому такое внимание сейчас уделяется налаживанию собственного производства обогащенного урана. В октябре прошлого года Байден обратился к Конгрессу с просьбой предоставить дополнительное финансирование отрасли на сумму 2,16 миллиардов долларов с параллельным запретом на импорт российского уранового продукта. Конгресс не поскупился и 8 марта нынешнего года выделил 2,72 миллиарда долларов. И если верить упомянутым заявлениям Байдена, процесс с производством топлива для малых атомных реакторов налаживается.

Особо привлекательно выглядит в этом контексте идея перевода угольных электростанций на «мирный атом». То есть вместо традиционных угольных котлов источником энергии будут там служить современные малые реакторы сопоставимой мощности. Согласно данным Министерства энергетики США, таким путем могут быть преобразованы сотни УТЭС. Благодаря такому энергопереходу, считают в Министерстве, установленная мощность атомных объектов может быть увеличена с нынешних 95 ГВт до 250 ГВт!

Обратим внимание, что данная инициатива намеренно вписывается в контекст климатической политики и позиционируется как один из способов расширения доли «чистой» энергии. То есть, как мы уже упомянули выше, «мирный атом» неожиданно «позеленел» в глазах лидеров ведущих западных стран. Солнце и ветер, конечно же, из глобальных планов не вычеркиваются, но уже не испытывают той всепроникающей «любви», что была еще лет пять назад.

Связана ли такая неожиданная корректировка приоритетов с влиянием российского примера, где атомная энергетика никогда не сбрасывалась со счетов и всемерно поддерживалась государством без всяких оглядок на увлечения ВИЭ в других странах? Несомненно, российский пример не мог не оказать влияния. И в определенной мере озвученные планы американского руководства в отношении ядерных технологий представляют для нашей страны однозначный вызов.

Впрочем, идея восстановления американского ядерного лидерства пока что сталкивается с ощутимыми препятствиями на пути воплощения в жизнь. Так, под вопросом оказался проект строительства современной АЭС с шестью малыми реакторами (совокупной мощностью 462 МВт) в штате Юта.  Данный проект стоимостью 1,35 миллиардов долларов был ободрен Министерством энергетики США в 2020 году. Государственная поддержка составляла порядка 600 миллионов долларов. Срок реализации рассчитывался на 10 лет (то есть до 2030 года). Однако в январе прошлого года компания NuScale, реализующая данный проект (подчеркиваем – при государственной поддержке), заявила о том, что расчетная цена одного киловатта электроэнергии может оказаться выше как минимум в полтора раза, чем предполагалась вначале. Фактически, компания призналась в слишком высоких затратах на реализацию подобных проектов. Имел ли тут место «распил» бюджетных средств (государственная поддержка, подчеркивают наблюдатели, выделялась здесь не на конкурентной основе), гадать не будем. Ясно одно: отсутствие в этом деле хороших практических результатов ставит крест на амбициозных планах американского руководства «восстановить» лидерство США в сфере передовых ядерных технологий.

Кроме того, ситуацию усугубляет активизация открытых противников «мирного атома», не разделяющих мнение о его экологической «чистоте». Они обращают внимание не только на перспективы захоронения большого количества ядерных отходов, но и на угрозы, исходящие от глобального потепления. Дескать, из-за сильной жары будут иссякать водные источники, а это, в свою очередь, сделает-де невозможным охлаждение атомных реакторов. Счетная палата правительства США уже сигнализирует Комиссии по ядерному регулированию о том, чтобы разрешения на строительство новых АЭС выдавались с обязательным учетом последствий климатических изменений. Правда, не совсем понятно, существует ли точная модель, способная выдать достоверный прогноз относительно иссушающей жары. В любом случае это означает, что реализация проектов в области атомной энергетики подвергнется дополнительной бюрократической волоките, что только снизит привлекательность таких проектов для частных инвесторов.

Мы сейчас не будем гадать, как американское руководство выйдет из столь запутанной ситуации. Главный вывод, который напрашивается из всей этой истории, показывает, насколько нецелесообразно (и даже нелепо) вписывать планы по развитию атомной энергетики (да и любой энергетики вообще) в контекст так называемой климатической политики. Мудрость российского руководства заключается в том, что оно этого пока что не делает. И будем надеяться, что не сделает и впредь.

Андрей Колосов

Разработка новых технологий создания и модификации конструкционных и функциональных материалов – довольно длительный процесс. Порой, чтобы получить требуемый комплекс свойств на поверхности конструкционных материалов, предназначенных в том числе для работы в экстремальных условиях, необходимо несколько месяцев и даже лет. Специалисты Института сильноточной электроники СО РАН (ИСЭ СО РАН) совместно с коллегами из Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) создали вакуумно-электронно-ионно-плазменный стенд (ВЭИПС), который позволит в разы снизить срок подобных работ. Стенд установлен на канал синхротронного излучения (СИ), и специалисты могут наблюдать in situ, как происходит эволюция фазового состава, параметров структуры упрочняющих, антикоррозионных и жаростойких покрытий в ходе их нанесения на материал. Это позволит в режиме реального времени оптимизировать процесс нанесения покрытия. Предварительные эксперименты по отработке технологии проходят в ЦКП «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП «СЦСТИ»). Планируется, что в будущем стенд заработает на одной из пользовательских станций ЦКП «СКИФ». Стенд создан в рамках Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019 – 2027 годы.  

Поверхностная инженерия – одно из перспективных направлений в области материаловедения, направленное на улучшение физико-механических свойств и эксплуатационных характеристик материалов. Поверхностная инженерия включает множество методов модификации поверхности, в том числе пучково-плазменные. Для того, чтобы произошло осаждение упрочняющих и жаростойких пленок или формирование новых соединений на поверхности материала, на нее воздействуют потоками ионов, плазмы, пучками электронов, лазерным излучением и др.

«Методов инженерии поверхности довольно много, – рассказывает кандидат технических наук заведующий лабораторией пучково-плазменной инженерии поверхности ИСЭ СО РАН Владимир Денисов. – В Институте мы создаем электроразрядное и плазменное оборудование и разрабатываем технологии, которые позволяют улучшать характеристики материалов. Например, воздействуя на поверхность какой-то детали плазмой, мы можем осадить на нее ионы титана и азота, которые, вступая в химическую реакцию друг с другом, образуют единую кристаллическую решетку и формируют покрытие нитрид титана. Твердость такого металлокерамического покрытия составляет 25 Гигапаскалей, что значительно выше этой же характеристики у твердого сплава.  

В целом все методы направлены на решение одной большой задачи – создание конструкционных материалов, способных работать в экстремальных условиях. Например, одна из деталей газотурбинных двигателей самолетов – лопатка турбины, которых может насчитываться в двигателе несколько сотен, – постоянно работает при температурах выше 1000 градусов, и к тому же в условиях термоциклирования, то есть постоянного и резкого изменения температурного режима. Соответственно, на ее поверхности нужно создавать специальные покрытия. Как и на материалах, используемых в космической, атомной, ядерной отраслях, потому что они постоянно испытывают воздействие критических температур, кавитационных процессов, химического воздействия, ионизирующего излучения и других экстремальных факторов».

  Одна из проблем при создании жаропрочных и упрочняющих покрытий в том, что процесс отработки технологии нанесения, зачастую, идет «вслепую». Физики не могут управлять процессом синтеза различных материалов in situ, а соответственно, подбор параметров для получения необходимых свойств и общее время разработки технологии может занимать от нескольких месяцев до нескольких лет. Чтобы в разы снизить этот срок, ИСЭ СО РАН совместно с коллегами из ИЯФ СО РАН и еще нескольких российских научных и образовательных организаций создали стенд ВЭИПС, на котором в режиме реального времени можно проводить исследования процессов синтеза покрытий различными методами пучково-плазменной инженерии. «Изюминка» совместного проекта – в использовании синхротронного излучения.  

«СИ позволит нам кратно снизить время, необходимое для проведения исследований по определению механизмов и закономерностей, которые влияют на процесс синтеза различных материалов, – добавляет Владимир Денисов. – Семь научных групп уже провели ряд экспериментов на стенде ВЭИПС с использованием пучка СИ и продемонстрировали, что мы, действительно, можем получать всю необходимую информацию о процессе значительно быстрее, чем обычно – всего за пару дней. Например, эксперименты по напылению материалов вакуумно-дуговым методом показали, в какие моменты и как необходимо менять ток разряда, давление и еще пару параметров, чтобы изменить фазовый состав многокомпонентного покрытия. То есть мы продемонстрировали, что оператор, который растит покрытие может целенаправленно, меняя условия эксперимента, управлять процессом синтеза. Только представьте, для метода электронно-пучковой модификации вам нужно реализовать 20 технологических шагов процесса, и после каждого шага вы видите изменение фазового состава и параметров структуры формируемого поверхностного сплава. Без СИ это было просто невозможно».  

Первые эксперименты со стендом ВЭИПС проводились на пользовательских станциях «Прецизионная дифрактометрия и аномальное рассеяние» и «Прецизионная дифрактометрия-2» ЦКП «СЦСТИ». Здесь свои эксперименты проверили научные группы из пяти лабораторий Института сильноточной электроники, лаборатории пучков частиц института электрофизики УрО РАН, кафедры технологии машиностроения Уфимского университета науки и технологий, лаборатории физики упрочнения поверхности ИФПМ СО РАН.  

«ИСЭ СО РАН имеет богатый опыт разработки технологий нанесения, – рассказывает ведущий научный сотрудник ЦКП «СКИФ» инженер I категории ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Александр Шмаков. – Но когда наши коллеги работают в обычных своих условиях, они не могут в режиме реального времени диагностировать, как при тех или иных методах и параметрах нанесения растет пленка, какие кристаллические фазы формируются, появились ли микронапряжения, достигнута ли хорошая адгезия с поверхностью. Изучение нанесенных покрытий происходит на лабораторных дифрактометрах постфактум, когда процесс нанесения уже завершен. In situ его можно увидеть при помощи синхротронного излучения. Мы это делаем на наших экспериментальных станциях на СИ, получая информацию о фазовом составе, фазовых переходах, химических превращениях, структурных изменениях и прочем, что интересует пользователя».

По словам Владимира Денисова, с основной частью задач проекта коллаборация ученых справилась. «Мы разработали и создали стенд ВЭИПС, объединили его с источником СИ ЦКП “СЦСТИ” и, собрав широкий круг пользователей, экспериментально подтвердили эффективность его работы. Скоро будет запущен ЦКП “СКИФ”, и у нас есть год, чтобы усовершенствовать стенд и реализованные на нем методики, запустить программное обеспечение для автоматизированной обработки получаемых экспериментальных данных», – добавляет Владимир Денисов.  

Разработка и создание стенда ВЭИПС выполнена в ходе комплекса мероприятий по созданию инфраструктуры для развития синхротронных и нейтронных исследований на территории России как часть научно-исследовательского проекта, реализуемого в рамках Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019 – 2027 годы. Помимо создания установки проект включает в себя комплекс научных мероприятий и мероприятия по подготовке кадров в области синхротронных и нейтронных исследований в РФ и привлечению научных групп к исследованиям с использованием синхротронного излучения.

Головным исполнителем является ИСЭ СО РАН, соисполнителями выступают ИЯФ СО РАН, Томский политехнический университет, Томский государственный университет, Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Институт электрофизики Уральского отделения РАН, Уфимский университет науки и технологий и предприятие авиационной отрасли НПА «Технопарк-АТ»(г. Уфа).   Пресс-служба Института ядерной физики СО РАН   Фото В. Денисова

Некоторое время назад мы рассказывали про устройство против списывания на экзаменах с помощью микронаушников, созданное новосибирскими инноваторами. За прошедшее время стартап продолжил завоевывать российский рынок. Проектный менеджер компании «Рублефф Технолоджи» Ангелина Шмидт рассказала нашим читателям о том, как развивается их технология и каков коммерческий потенциал у подобных решений.

– Ангелина, Вы называете свою продукцию «решениями в области равенства прав испытуемых». Объясните, как это работает?

– Такие устройства применяют во время организации и проведения различных испытаний, будь то проверка знаний в образовательной сфере, шахматный и киберспорт, экзамен по правилам дорожного движения в автошколе, есть даже примеры использования в казино. Наша продукция основана на ключевой технологии компании – «Антимикронаушник «У.М.», защищенной в России и на международном уровне. Технология идентифицирует пользователя, неправомерно использующего микронаушник, и записывает полученный материал для последующей доказательной базы.

– Насколько это вообще важно, бороться со списыванием?

– Знаете, когда со мной заводят разговор на эту тему, я обычно задаю встречный вопрос – «А доверите ли Вы свое здоровье или здоровье своего ребенка врачу, который списывал на экзамене?» И еще ни разу никто не ответил мне утвердительно. А этот вопрос не такой риторический, как может показаться на первый взгляд. Главный разработчик технологии – выпускник медицинского вуза – видел, как часто студенты списывают на экзамене с помощью микронаушников, и что преподаватели ничего не могут с этим сделать. Но это же относится не только к медицинским вузам. Хотите ли вы жить в здании, которое спроектировал такой архитектор, летать в самолете, который строили или проектировали люди, списавшие во время экзамена на профпригодность? Такие вопросы ярко показывают, насколько от компетенции людей вокруг нас зависят наша жизнь, здоровье, развитие страны, как бы громко это не звучало. Так что, да, я считаю, что наша разработка решает очень важную для всего общества задачу.

– А насколько эффективно она ее решает? Применение Вашей системы гарантированно ставит барьер списыванию?

– Наша продукция перекрывает не все способы списывания, она нацелена против микронаушников, но в этом направлении обеспечивает достаточную надежность, чтобы можно было обеспечить равенство среди экзаменуемых на основе их собственных знаний. Достигается это еще и благодаря тому, что сегодня мы предлагаем не один продукт, а целую линейку устройств, которые различаются по функционалу, цене и методу использования. Одни варианты просто фиксируют наличие работающего микронаушника у испытуемого, более продвинутые версии могут транслировать ту информацию, которая по нему передается, доказывая, что человек слушает не музыку, а подсказки.

Есть вариант «У.М.-улей», это система, состоящая из материнского устройства, которое находится у преподавателя и меньшими по размеру устройствами, установленными на каждой парте в помещении, где проводится экзамен. С помощью этой системы преподаватель легко может увидеть, кто пользуется микронаушником, не покидая своего рабочего места.

Есть и более портативные устройства. Наша новейшая разработка – антинаушник в форме петлички, который крепится на одежду. Такие устройства могут использоваться при онлайн-прокторинге (компании, организующие сдачу онлайн-экзаменов). Сейчас в этой области применяются системы на основе искусственного интеллекта, которые отслеживают попытки списывания по движению глаз, посторонним звукам, но их можно обойти как раз с помощью микронаушника. Наше устройство закрывает эту уязвимость системы. Предполагается, что их выдают испытуемым на время экзамена, они закрепляют их на одежде так, чтобы было видно экзаментатору – устройство есть и оно активно. А дальше, когда устройство засекает работу микронаушника, оно оповещает об этом систему антисписывания.

Таким образом, имея целую линейку таких систем, мы можем подобрать оптимальное решение, учитывая пожелания пользователя: сколько устройств, какие масштабы аудитории, какая нужна сервисная поддержка и т.д.

– В нашей стране есть аналоги Вашей разработки?

– Нам известно, что похожие по назначению устройства создавали в Белорусском государственном университете. Но они отстают от нас на несколько лет, а самое главное – они не стремятся сделать рыночный продукт, их решения предназначены только для внутреннего использования.

– Вы уже вывели свою разработку на рынок. Каковы первые результаты? И насколько велик потенциальный спрос на подобные устройства?

– Да, наши устройства представлены на рынке и вызывают интерес. Так, зимой мы успешно провели официальную апробацию использования наших устройств при проведении ЕГЭ, в результате, федеральными организаторами экзамена было принято решение в конце текущего учебного года применить ее в одном из регионов страны в качестве «пилотного». А дальше, если все опять-таки пройдет успешно, можно замахиваться на общероссийский масштаб. И это доказывает, что мы только заходим на рынок, его потенциал огромен. Ведь помимо общеобразовательных учреждений, есть вузы, есть корпоративное обучение, автошколы и многое другое.

– Исходя из Вашего опыта, что самое сложное для развития высокотехнологичного стартапа в успешный бизнес?

– По-моему, сегодня существует достаточно разных механизмов поддержки, но сам технологический рынок еще только развивается. И в силу этого трудно прогнозировать, что будет дальше с любым проектом, потому что не все зависит от самих стартаперов. Другой момент, на который надо обращать внимание уже самим разработчикам: на начальном этапе все стартапы борются за ресурсы, хватаются за любую подвернувшуюся возможность и в итоге, работа над проектом распыляется. Важно собрать все в единое целое, структурировать. И не врать самому себе в стиле «это точно взлетит, мы должны делать только так». Надо уметь слушать окружающих, клиентов, свою команду. Тогда получится найти оптимальную стратегию развития.

– Вы сказали, что мер поддержки инновационных стартапов достаточно. А какие, опять же из Вашего опыта, оказались наиболее эффективными?

– У нас сложился положительный опыт сотрудничества с Фондом содействия инновациям, именно на средства их гранта мы сделали первое готовое устройство. Затем стали резидентами Сколково и Академпарка, больше поддержки, как менторской, так и в плане налогов, получили от Сколково.

Еще очень полезным стал Новосибирский областной инновационный фонд. Я ни в одном другом регионе не встречала больше такой структуры, куда можно прийти с вопросами – «А что делать дальше? Где взять деньги?» и получить список актуальных рекомендаций. Или тебя могут даже взять за руку и отвести в нужное место, к потенциальному инвестору. Плюс они делают письма заинтересованности, которые могут быть добавочным плюсом на грантовом конкурсе. При этом хочу отметить, что фонд постоянно развивается, генерирует какие-то новые механизмы помощи, инициативы. Это тоже говорит в их пользу.

– Иногда стартаперы жалуются, что их заявки на грант раз за разом не проходят на конкурсе. Что Вы им посоветуете?

– Все проще, чем кажется. Надо внимательно изучить методические рекомендации от грантодателя, там много наводящих вопросов, ответы на которые хотят видеть в вашей заявке эксперты. Кроме того, надо уметь доказать значимость своего проекта, а также свою уверенность в его успехе. При соблюдении этих условий шансы на успех заметно повышаются.

– Какие у Вас планы по развитию собственных разработок?

– Как я уже сказала, мы расширяем свое присутствие на рынке, в частности, сотрудничая с федеральными организаторами ЕГЭ. Одновременно, работаем над дальнейшим расширением линейки устройств. Опыт показал, что не всегда их проще приобретать организациям, цикл сделки может быть огромным, вплоть до года. И мы разрабатываем недорогие облегченные модели, которые адресованы не организациям, а физическим лицам, например, преподавателям, которые заинтересованы в честности на экзаменах по своему предмету. Еще одна задача, которую мы сейчас решаем – повышение степени локализации комплектующих. Это в нынешних условиях может стать критически важным фактором при расширении производства. Нам уже удалось продвинуться на этом пути, но и тут еще есть, куда расти.

Мы уже неоднократно обращали внимание на то, что в структурах российской власти и в руководстве некоторых госкомпаний до сих пор гуляет нарратив о неизбежности «зеленого» энергоперехода. Дескать, технический прогресс закономерно ведет к тому, что генерация на ископаемом топливе начнет сокращаться за счет возобновляемых источников энергии (солнца и ветра). Сегодня это уже не какие-то дежурные фразы, учитывая, что в последние годы в отдельных регионах нашей страны стала увеличиваться площадь ветропарков. Стоят ли за этим делом строгие экономические расчеты, или так происходит исключительно из-за слепого подражания западным странам (по принципу: «все побежали, и я побежал»)?

В настоящее время мы имеем возможность объективно оценить опыт западных стран, существенно нарастивших долю ВИЭ в своем энергобалансе. Появилось уже достаточное количество исследований на данную тему, где детально разобраны первые опыты «зеленого» энергоперехода. В целом, выводы далеко не оптимистичные. Главный вывод: увеличение доли ВИЭ неизбежно ведет к многократному удорожанию электроэнергии для конечных потребителей. По этой причине необходимо определиться с приоритетами: что для нас важнее – экономическое процветание или борьба за климатические цели любой ценой?

Отметим, что указанная дилемма стала вырисовываться не сразу. Первоначально, когда только-только поднимались разговоры о необходимости тотальной декарбонизации, была уверенность в том, что такие даровые ресурсы, как солнце и ветер, дадут человечеству массу дешевой электроэнергии. С ископаемым топливом на этот счет дела обстояли сложнее: его необходимо разведать, добыть и доставить к месту использования. С ветром и солнцем всё намного проще. Однако, как выясняется, простота использования этих даровых источников никак не стыкуется с налаживанием нормального функционирования электрической сети.

Еще раз напомним, что главный изъян солнечных и ветряных электростанций – прерывистость их работы. Если бы мы точно так же – от случая к случаю – использовали электрическую энергию, тогда, возможно, никаких особых проблем не было бы. Но дело в том, что в нормальных условиях электросеть должна быть нагружена постоянно и работать со стопроцентной надежностью. Для такой надежной работы сети необходимо ежесекундное соответствие между потребляемой мощностью и подаваемой мощностью. Прерывистые источники энергии, как мы понимаем, данному условию не соответствует.

Столь простые истины почему-то не принимались во внимание, когда строились планы массового перехода на ВИЭ. Технические специалисты раскрывают на это глаза, поясняя, почему даже частичная замена традиционной генерации солнечными и ветряными электростанциями порождает целый клубок проблем, из-за чего растет цена на электричество, а декарбонизация имеет место только на бумаге.

Поскольку «чистая» генерация на солнце и ветре испытывает постоянные колебания мощности, то эти колебания необходимо как-то нивелировать для нормальной работы сети. Спрашивается, за счет чего устраняется проблема? Ответ очевиден – за счет тепловых электростанций, находящихся в резерве! То есть на практике вы имеете две параллельные генерации («чистую» и «грязную»), дополняющие друг друга и работающие попеременно. Скажем, если стихает ветер и снижается выработка электричества от ветряков, вам придется «поддать жару» на газовых или угольных ТЭС. Если же ветер дует сильно, то работу ТЭС необходимо снижать, а то и вовсе останавливать.

Что из этого вытекает на практике? Допустим, у вас происходит постепенное наращивание количества ветряков. Вначале установленная мощность составляла 100 МВт, потом вы увеличили ее вдвое, потом – втрое. Значит ли это, что теперь вы можете спокойно выводить из строя тепловые электростанции на означенную величину? Разумеется, нет, отмечают эксперты. Ведь если случится так, что ветра не будет вовсе, то на ветряках прекратится вся выработка электроэнергии, независимо от того, какие мощности вы установили – хоть 100 МВт, хоть тысячу. Всё остановится разом. Как тогда будет работать сеть? Понятно, без резервных мощностей никак не обойтись.

Отсюда следует, что все ранее существовавшие мощности на ископаемом топливе необходимо сохранять, даже если некоторые из них будут периодически простаивать. Получается, что оператор должен оплачивать капитальные затраты на две перекрывающие друг друга дублирующие мощности. Как указывают специалисты, каждые 10 новых единиц ветроэнергетических установок должны подкрепляться восемью единицами энергоустановок на ископаемом топливе. Нетрудно догадаться, что дополнительные «грязные» мощности, которые необходимо внезапно включать и потом так же внезапно выключать, никогда не будут рентабельными. И правительству, проводящему политику декарбонизации, не останется ничего другого, как субсидировать работу нерентабельных энергетических объектов. Вот вам еще одна статья расходов.

По факту получается, что ради эффективного использования «чистой» генерации нам необходимо параллельно поддерживать неэффективную работу «грязной» генерации. Экономического выигрыша здесь нет никакого. Единственное, чем мы можем похвастаться, так это тем, что нам удалось реже сжигать ископаемое топливо на ТЭС. Подобная «гибридная» схема оправдывает себя только в особых условиях, где нет развитых сетей, и где существует проблема с подвозом ископаемого топлива.

Например, для Крайнего Севера разработаны варианты энергоснабжения, когда дизельный генератор дополняется установкой ветряка и солнечных панелей. Здесь «чистая» генерация вполне уместна, поскольку позволяет экономить на достаточно дорогом дизеле. Однако технически нелепым выглядит вариант, когда «чистую» генерацию присовокупляют к ТЭС в тех местах, где давно существует прекрасно развитая инфраструктура бесперебойного снабжения углем и природным газом. Здесь намерение сэкономить на ископаемом топливе диктуется уже не экономическими, а сугубо идеологическими мотивами, причем, в ущерб экономике.

Тем не менее, в рамках «зеленой» стратегии намечается практически стопроцентный переход на возобновляемые источники энергии (за что, например, открыто ратует Международное энергетическое агентство – один из главных проводников идеологии «зеленого» энергоперехода). Можно ли, в таком случае, на сто процентов продублировать «чистую» генерацию за счет «грязных» резервных мощностей? Как мы понимаем, такой вариант выглядел бы совершенно нелепо. Как отмечают технические эксперты, если выработка за счет ветра и солнца превысит 30% от всей установленной мощности, возникнет острая необходимость накопления электроэнергии, для чего потребуются массивные хранилища с использованием литий-ионных аккумуляторов.

Учитывая сезонный характер работы «чистых» мощностей, емкости таких аккумуляторов должно хватать не менее чем на месяц. И это – в лучшем случае. Чем резче выражена сезонность климата, тем выше должна быть емкость. Например, в штате Калифорния для отлаженной работы «чистой» генерации с резервным питанием от батарей вам необходимо сделать так, чтобы батареи сохраняли энергию с апреля по октябрь и разряжались с ноября по март. Общий объем необходимого хранилища составит примерно 25 000 ГВт*час в год, а его стоимость, по предварительным расчетам, составит пять триллионов долларов (!), что превышает полный годовой ВВП Калифорнии. Причем, периодически батареи придется менять.

Если исходить из того, что указанные затраты будут переложены на плечи конечных потребителей, то это ведет к неизбежному росту цен на электроэнергию. Для условий Германии, где сезонность выражена не очень резко, цены вырастут как минимум в 14 раз, в Калифорнии (с более выраженной сезонностью) – в 22 раза! Германия и Калифорния здесь фигурируют не случайно, поскольку данные юрисдикции отличились своей особой, почти фанатичной приверженностью к «зеленой» идеологии. Идя по «зеленому» пути, они уже добились того, что троекратно увеличили цену на электроэнергию в сравнении с теми юрисдикциями, которые от них «отстали» в вопросах энергоперехода. Если говорить о Германии, то исследователи отмечают, что в этой стране в «довесок» к расширяющимся ветряным мощностям создавались угольные электростанции – как раз для того, чтобы скорректировать работу электросети в спокойные дни без ветра. Зато, когда ветер дует в полную силу, избыток энергии приходится куда-то девать, что также создает проблему.

В общем, куда ни кинь, всюду – клин. Специалистам это было понятно давно, однако, как признался один из членов Бундестага, в комиссии по реформированию энергетики нет ни одного физика! Надеемся, что в нашей стране такие реформы будут проводиться с привлечением профильных технических специалистов, а не только экспертов в области «гендерного разнообразия».

Андрей Колосов

Исследователи лаборатории «МРТ ТЕХНОЛОГИИ» Института «Международный томографический центр» СО РАН под руководством члена-корреспондента РАН Андрея Александровича Тулупова совместно с ФИЦ фундаментальной и трансляционной медицины под руководством академика Марка Борисовича Штарка изучают технологию интерактивной стимуляции мозга. Она позволит пациенту самостоятельно контролировать и изменять активность головного мозга, чтобы вернуться в доинсультное состояние, восстановить умственные, сенсорные или моторные функции.

По экспертным оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), инсульт занимает второе место в мире среди причин смертности. Он возникает в результате разрыва или закупорки сосуда, из-за чего нарушается кровоснабжение головного мозга.

Реабилитацию после инсульта проводит врач-реабилитолог. Благодаря двигательным упражнениям, сенсорной стимуляции, анатомической и физиологической пластичности мозга во многих случаях пациент может вернуться в прежнее, доинсультное, состояние. Однако такой подход часто оказывается недостаточно эффективным: хорошо восстанавливаются не более 20 % пациентов, а 33—60 % остаются инвалидами.

Интерактивная стимуляция объединяет электрофизиологические и гемодинамические показатели. Это экспериментальная модель нейробиоуправления, которая реализуется с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) и электроэнцефалографии (ЭЭГ). Функциональная томография (фМРТ) отличается от МРТ тем, что сфокусирована не на анатомии мозга, а на его функциональных возможностях. Она показывает, какие зоны откликаются на разные воздействия, например, движение руки, когнитивные события, визуальное восприятие. Активность этих зон можно соотносить с физиологическим состоянием пациента.

«В простейшем варианте фМРТ выглядит так — мы объясняем пациенту задачу, которую нужно выполнить. Он 30 секунд работает (например, сжимает ладонь в кулак), 30 — отдыхает, и так несколько циклов. В итоге мы видим, чем отличается время работы от времени отдыха по мощности сигнала МРТ. Это можно картировать, привязывать к анатомическому изображению и работать, как с изображением активности мозга», — рассказал старший научный сотрудник лаборатории «МРТ ТЕХНОЛОГИИ» МТЦ СО РАН кандидат физико-математических наук Андрей Александрович Савелов.

В фМРТ в качестве обратной связи используется внутрисосудистый трассер, сигнал, который зависит от уровня насыщения крови кислородом (BOLD-эффект – blood oxygenation level dependent). Нейронам, как и другим клеткам организма, необходимо питание, которое они получают через кислород и глюкозу. Гемоглобин переносит кислород, оксигемоглобин пребывает к месту активности, где кислород высвобождается и преобразуется из диамагнитного оксигемоглобина в парамагнитный дезоксигемоглобин, который обладает другими магнитными свойствами. Снижение оксигенации крови приводит к увеличению контрастности МРТ-изображения мозга в активных зонах. В итоге исследователи видят соотношение двух форм гемоглобина, изменения магнитных характеристик крови и МРТ-сигнала.

«Технология интерактивной стимуляции отличается от классической реабилитации тем, что пациент принимает активное участие в своем восстановлении. Мы помещаем его в томограф, где в реальном времени регистрируется гемодинамическая активность (BOLD-эффект). Помимо этого, надеваем пациенту электроэнцефалографический шлем, с помощью которого определяем электрическую активность мозга. Эти два параметра мы объединяем. В итоге пациент видит некий образ того, что происходит у него в голове, мы называем это метафорой. Видя ее, он вырабатывает собственную тактику управления активностью нужных зон. В момент выполнения задания BOLD сигнал возвращает субъекту информацию о его текущей мозговой активности почти в режиме реального времени (задержка отклика 4—6 секунд). Так, на протяжении 6—12 месяцев, в течение нескольких фМРТ сеансов, пациент учится контролировать и перестраивать работу мозга, управлять зонами, которые перехватили ответственность за движение пострадавших конечностей», — отметил Андрей Савелов.

По его словам, результат работы технологии в большей степени зависит от мотивации человека. «У нас был пациент, который очень хорошо восстановился. Когда только обратился к нам, то ходил с палочкой, рука и нога плохо работали. К концу курса, примерно через год, он настолько восстановился, что смог даже снова играть на гитаре», — сказал ученый.

Помимо реабилитации после инсульта, интерактивная стимуляции мозга эффективна для всего, что связано с недостаточной или избыточной активностью разных зон мозга, например, для лечения депрессии, зависимостей. Технологию используют и для здоровых людей, есть исследования, направленные на изучение поведения в стрессовых ситуациях, распознавание эмоций.

«Сейчас мы работаем над проектом, посвященным посттравматическим стрессовым расстройствам (ПТСР). Кроме того, пытаемся восстановить сигнал, который получают с помощью дорогого и сложного метода фМРТ, из сигнала более доступного электроэнцефалографа. Его гораздо проще реализовать и поставить в обычной поликлинике для более широкого применения технологии. Сейчас эта идея только в планах, однако, если она воплотится, можно будет использовать ее более широко, тренировать гемодинамику человека, используя электрические сигналы», — прокомментировал Андрей Савелов.

Полина Щербакова

Фото предоставлены исследователем

Третий том нового четырехтомного издания об истории Сибири презентовали в Институте истории Сибирского Отделения РАН. В мероприятии приняли участие члены редакционной коллегии и авторы, ученые-историки и журналисты.

Почти шестьдесят лет назад, в 1967–1969 гг. была опубликована пятитомная «История Сибири», подготовленная большим авторским коллективом исследователей во главе с академиком А.П. Окладниковым. Она стала, по сути, первым большим проектом, реализованным Институтом истории, филологии и философии СО АН СССР и на протяжении многих десятилетий являлась базовым научным трудом по истории нашего макрорегиона.

Но, как отметили выступившие на презентации академики РАН Анатолий Деревянко и Вячеслав Молодин, за прошедшее время история не стояла на месте, и речь, прежде всего, не об идеологических изменениях (хотя и они сыграли свою роль). В научный оборот было введено много новых материалов, которые значительно поменяли понимание картины прошлого Сибири.

Достаточно вспомнить про открытие археологами памятников Денисовой пещеры и денисовского человека – нового звена в антропогенезе. Или – захоронений на алтайском плато Укок, где, благодаря уникальным климатическим условиям сохранились мумии людей, населявших эти земли в разные эпохи (включая знаменитую «алтайскую принцессу»). Ряд раскопок на территориях сибирских острогов добавили много интересных фактов про эпоху русской колонизации Сибири. А рассекреченные архивы прошлого века заставляют по-новому взглянуть на многие события из новейшей истории.

Поэтому совершенно логичным стало прозвучавшее в декабре 2009 года предложение академика Деревянко подготовить и издать новый многотомный обобщающий труд по истории Азиатской России.

При этом, как неоднократно подчеркивали выступавшие, целью было не переписывание. А именно дополнение сибирской истории. «Первые два тома обновлённой «Истории Сибири» на 60—70 % содержат принципиально новый материал и вызывают большой интерес со стороны профессиональных историков. Третий том также построен на свежих данных о периоде освоения русскими Сибири и сыграет важную роль в вопросах изучения российского государства и мировой истории», – подчеркнул Анатолий Деревянко.

Концепция и структура третьего тома (который охватывает события с конца XVI по февраль 1917 года) разрабатывалась под руководством академика РАН Николая Покровского и чл.-корр. РАН Владимира Ламина. В реализации издательского проекта приняло участие более 60 историков, представляющих академические институты и вузы Урала, Сибири и Дальнего Востока. Ядро и основную часть авторского коллектива составили сотрудники сектора археографии и источниковедения и сектора истории второй половины XVI – начала XX в. Института истории Сибирского отделения РАН.

Работа над этим томом заняла не один год, ряд авторов, включая Николая Николаевича Покровского, увы не дожили до его выхода. Но вклад каждого из них вспомнили на презентации книги.

Первоочередное внимание авторы тома уделили недостаточно исследованным и дискуссионным вопросам истории Азиатской России; новым акцентам в понимании факторов преемственности и новаций в развитии российской государственности. В последние полвека отечественной исторической наукой плодотворно разрабатывались проблемы, связанные с изучением земледельческого и промыслово-промышленного освоения востока России, характера взаимоотношений русских с этническими группами сибиряков и др.

Главная особенность российской колонизации, по мнению авторов тома, в отличие от западноевропейской, заключалась в географической интегрированности национально-культурной территории, отсутствии четко выраженных культурно-исторических различий между метрополией и колонией. В силу данного обстоятельства регион подвергся не завоеванию, хотя методы силового принуждения в XVII–XVIII вв. присутствовали, а хозяйственной и этнокультурной ассимиляции. Осваиваемое пространство, в свою очередь, укрепляло российскую государственность, усиливало ее позиции в системе международных отношений и стало важным импульсом модернизационных процессов.

При этом, сами ученые подчеркивают, что точку в изучении этой эпохи ставить еще рано. «В третьем томе развёрнуто освещены наиболее крупные и важные события, которые происходили в Сибири на протяжении более четырёхсот лет освоения, этноконфессиональные процессы, а также роль различных поколений и социальных слоёв русских. Однако изучение истории нашего региона ещё не завершено, в известной степени это – импульс учёным ИИ СО РАН для продолжения исследований», – отметил один из авторов третьего тома, заведующий сектором истории второй половины XVI – начала ХХ вв. ИИ СО РАН. профессор Михаил Шиловский.

Да и над самим изданием работа еще не закончена. Директор института, д.и.н. Вадим Рынков напомнил, что продолжается работа над четвертым томом, где необходимо рассмотреть советский и постсоветский периоды истории Сибири и его авторам будет еще сложнее решить задачу сохранения объективности в условиях острой дискуссии по многим моментам истории этого периода, причем дискуссии больше идеологической, чем научной. Но, только решив эту задачу, издание сможет, подобно прежнему, претендовать на роль фундаментального научного труда по истории Сибири.

Сергей Исаев

Мы уже неоднократно поднимали тему роста численности населения Земли в силу участившихся в последнее время разговоров о необходимости искусственных мер по депопуляции. В основном они исходят со стороны идеологов так называемой «великой перезагрузки», куда входит немалое количество представителей академической науки. С их подачи нам настойчиво пытаются внушить мысль, будто «чрезмерная» численность людей сама по себе несет угрозу нашему благополучию. И если дальнейший рост человеческой популяции не прекратится, нас неминуемо ждут голод и кровопролитная борьба за ресурсы.

Как мы уже отмечали, эта тема всплывает не впервой. Время от времени ее обсуждение усиливается на уровне мировых элит, после чего в ряде государств принимаются определенные меры по «исправлению» ситуации. Самый показательный пример на этот счет – скандально известная книга американского биолога Пола Эрлиха «Популяционная бомба» (The Population Bomb), вышедшая еще в 1968 году и наделавшая много шума в политических и академических кругах. В этой книге автор предупреждал об угрозе стремительно надвигающегося (будто бы) глобального голода. По его словам, массовые, многомиллионные вымирания людей от дефицита еды должны произойти уже в 1970-х или в 1980-х годах, невзирая ни на какие профилактические меры правительств в отношении продовольственной безопасности.

Чтобы предотвратить нехватку ресурсов в будущем, Пол Эрлих призвал к контролю над рождаемостью. Он сравнивал человечество с… раковой опухолью, полагая, что людская популяция будет точно так же неконтролируемо расти, если ей не поставить искусственных преград. По его убеждению, предельно допустимое количество людей на планете не должно превышать двух миллиардов человек. Данная цифра до сих пор считается «научно обоснованной». Однако, несмотря на то, что человечество давно уже превысило этот порог, смертоносного глобального голода, обещанного Полом Эрлихом, так и не наступило. Мрачный прогноз, как видим, не сбылся, что, впрочем, не мешает этому ученому вплоть до наших дней повторять один и тот же нарратив о скорой нехватке продовольствия.

Почему глобального голода не наступило, понять не сложно. Дело в том, что со второй половины прошлого века резко выросло производство основных продовольственных культур. Так, с 1960 года по 2023 год мировое производство риса, кукурузы и пшеницы увеличилось в пять раз! Доля недоедающих людей в мире сократилась с 30% в 1950 году – до 10%  к сегодняшнему дню и продолжает падать. То есть пока что всё происходит с точностью до наоборот.

Тем не менее, старания ученых вроде Пола Эрлиха с их паническими заявлениями не прошли даром. С начала 1970-х годов власти некоторых стран стали проводить политику, направленную на ограничение рождаемости. С тех пор начинают активно внедряться различные методы контрацепции. Параллельно аборты и стерилизация перестают преследоваться по закону, а в некоторых ситуациях они даже навязываются. Раньше всего такие меры получили официальное одобрение в Индии, где правительством еще в 1966 году были установлены квоты на стерилизацию и установку внутриматочных спиралей. В период с 1965 по 1985 год в этой стране было стерилизовано порядка 40 миллионов человек (в основном – принудительно). Такая политика, прежде всего, проводится в отношении представителей низших каст, для чего за бюджетные средства была организована сеть специализированных больниц.

В КНР демографическую политику начали реализовывать с 1970 года. В 1979 году был принять закон, запрещающий китайским семьям иметь более одного ребенка. Согласно официальным данным, опубликованным 2013 году, с 1971 года в Китае было зарегистрировано 336 миллионов абортов (!) и 222 миллиона стерилизаций. Это стало обычным явлением.

Подобная практика получила одобрение даже на уровне руководства ООН. В самом начале 1990-х тогдашний заместитель Генерального секретаря этой организации Джеймс Грант открыто заявлял о том, что так называемая политика «планирования семьи» способна принести обычным людям куда больше пользы, чем любые другие технологии, доступные человечеству. Ее пытались распространить по всему миру, особенно – в странах Третьего мира. Показательно, что с 1970-х годов США стали прямо увязывать оказание иностранной помощи с правительственными мерами по ограничению рождаемости. Такую же политику установил и Всемирный банк. Напомним, кстати, что в нашей стране во время проведения рыночных реформ, когда российское правительство «подсаживалось» на зарубежные кредиты, у нас вовсю шла пропаганда контрацепции и упомянутой политики «планирования семьи».

Изменилась ли мировая демографическая ситуация за последние десятилетия? Да, изменилась. Как указывают специалисты, в 1950 году среднестатистическая женщина рожала примерно пятерых детей, а население планеты к 1955 году увеличивалось до двух процентов в год. В 2021 году мировой коэффициент рождаемости снизился более чем в два раза (примерно 2,3 ребенка на одну женщину). К этому времени темпы прироста снизились до 0,82% и продолжают снижаться. Согласно данным ООН, общая численность народонаселения пока что продолжает расти, однако во всех крупных странах уровень рождаемости упал ниже минимального коэффициента, необходимого для простого воспроизведения. На сегодняшний день Африка является единственным континентом, где население продолжает расти. Если оценивать по уровню рождаемости (без учета иммигрантских потоков), то население сейчас падает в Австралии, Бразилии, Канаде, Китае, Индии, Японии, Мексике, Новой Зеландии, России, США и во всех европейских странах.

Возникает вопрос: связана ли такая динамика рождаемости с упомянутой демографической политикой, когда государство намеренно ограничивает деторождение и поощряет контрацепцию, аборты и стерилизацию? Здесь мнения расходятся. Если сопоставить факты, то окажется, что так называемое «планирование семьи» практически не влияет на ситуацию. К примеру, уровень рождаемости в Южной Корее снижался быстрее, чем в Китае, хотя политика принудительного ограничения здесь не проводилась. Точно так же уровень рождаемости в Бразилии и Мексике падал быстрее, чем в Индии.

По мнению специалистов, урбанизация и повышение уровня материального благополучия влияют на демографические показатели куда сильнее, чем государственные ограничительные методы. Это связано с тем, что в экономически развивающемся урбанизированном обществе женщины начинают работать наравне с мужчинами, а потому неизбежно меньше рожают. Иными словами, в развитой экономике появляется собственный ограничитель рождаемости, отчего искусственные меры воздействия со стороны государства становятся избыточными. Стало быть, вопреки мнению Пола Эрлиха и его сторонников, человечество не является аналогом раковой опухоли, растущей совершенно бесконтрольно до полного самоуничтожения. В условиях материального благополучия люди начинают самостоятельно планировать свои семьи, не нуждаясь во внешнем контроле и в существовании неких институций, отвечающих за «планирование семьи».

Таким образом, мы можем допустить ошибочность панических предсказаний насчет грядущей эпохи перенаселенности Земли. Скорее всего, при сохранении текущих социально-экономических тенденций впереди нас ждет эпоха «малонаселенности», а точнее – эпоха старения человечества с ее неизбежным и вполне естественным сокращением людской популяции. Такой прогноз вполне вероятен, особенно на фоне того, что за последние двести лет (начиная с небезызвестного Томаса Мальтуса) противоположные мрачные прогнозы с их апокалиптическими ужасами мирового голода из-за перенаселенности так и не сбылись.

Николай Нестеров

29-30 мая в «Точке кипения – Новосибирск» в Технопарке Новосибирского Академгородка состоится практическая конференция «Современные геоинформационные технологии 2024». Она соберет более 200 участников из разных регионов России, использующих геоинформационные сервисы в управлении территориями, бизнесе, исследовательской и образовательной деятельности, решении повседневных задач. Организатором конференции выступает компания «Дата Ист» при поддержке ГАУ НСО «Новосибирский областной инновационный фонд» и ИТ-Ассоциации «СибАкадемСофт».

Наш сайт выступает информационным партнером конференции.

Конференция позволит продемонстрировать достижения Новосибирска как центра компетенций мирового уровня в сфере ИТ и геоинформатики, имеющего единомышленников по всей стране. Участники смогут обсудить ключевые аспекты развития геоинформационных систем в качестве «сквозных технологий», кардинально меняющих ситуацию на рынках, в управлении территориями и компаниями. В числе докладчиков – представители Правительства Ямало-Ненецкого автономного округа и мэрии города Новосибирска, руководители управления Росреестра по Новосибирской области, промышленных предприятий Лукойл-Инжиниринг, Газпромнефть,  Карачаганак Петролеум Оперейтинг Б.В. (КПО) (Республика Казахстан) и других.

«Мы рады, что наши друзья по всей стране и из-за рубежа откликнулись на предложение поделиться своим опытом использования платформенных геоинформационных решений, созданных разработчиками из Новосибирска. Уровень российских разработок в области геоинформатики сегодня сопоставим с мировым, а там, где мы пока не можем в полной мере конкурировать, разрыв небольшой и легко преодолимый. Необходимо популяризировать геоинформационные системы и готовить большее число грамотных, прекрасно обученных пользователей. Наши граждане хорошо знакомы с технологиями автонавигации, успешно применяют геоинформационные сервисы в повседневной жизни, однако в профессиональной среде – в геологии, сельском хозяйстве, энергетике, транспорте – эти технологии все еще мало используются. На наш взгляд, это связано со сложностью освоения и применения в работе. Поэтому мы решаем главную задачу – делаем сложные геоинформационные технологии простыми и понятными для специалистов разных профессий», - отмечает генеральный директор компании «Дата Ист», председатель программного комитета, к.г-м.н. Вячеслав Ананьев.

Конференция даст возможность обменяться опытом использования платформенных геоинформационных решений в разных отраслях промышленности, а также в управлении территориями, городским хозяйством и предприятиями. Прямой диалог между разработчиками ПО и потребителями услуг всегда оборачивается созданием востребованных продуктов и гениальными идеями. На мероприятии будут представлены новейшие методы и цифровые инструменты для создания, управления, анализа и отображения всех типов геопространственных данных.

«Наш выбор площадки – в «Точке кипения – Новосибирск» в Технопарке не случаен, - поделился Вячеслав Ананьев. – Это место сильно не только яркими дискуссиями, здесь проходят серьезные мероприятия, которые влияют на общий уровень знаний, знакомят с современными технологиями. Это точка реализации политики НТИ, она полностью отвечает нашим ожиданиям».
Планируется, что практическая конференция «Современные геоинформационные технологии» станет традиционным интеллектуальным событием Новосибирска.

Подробнее: https://dataeast.com/ru/gis-technologies-conf/

Сотрудниками Центра трансфера технологий и коммерциализации Новосибирского государственного университета (ЦТТК НГУ) разработано техническое решение, а НГУ получен патент на способ и устройство для разрушения цементного камня за обсадной трубой нефтяной скважины.

Как известно, при бурении скважины для ее укрепления и предотвращения осыпания грунта устанавливается специальная труба — обсадная колонна. В свою очередь, эту трубу, во избежание перетока воды из одного пласта в другой, что мешает добыче нефти из него, изолируют цементным камнем, причем глубина такой изоляции может достигать 3 км.

Однако, если в дальнейшем при консервации или ремонте скважины эту трубу приходится извлекать, встает непростая задача — предварительно разрушить этот цементный камень. Такая же ситуация возникает при применении популярной сейчас в добывающей промышленности технологии врезки горизонтальных скважин с целью повысить добычу нефти.

Обычно для извлечения обсадной трубы последовательно применяют две фрезы: первой разрезают саму трубу, а второй — бетон вокруг нее. Однако, если фреза по металлу задевает бетон, или наоборот, фреза для бетона задевает осколки металла, оставшиеся от резки трубы, то они быстро изнашиваются, выходят из строя, что приводит к заметному удорожанию проводимых работ. «В связи с этим, около года назад представители одной из нефтедобывающих компаний обратились к нам с предложением разработать иной способ разрушения цементного камня, с помощью которого можно было бы снизить затраты, сохранив эффективность работ», — рассказал заместитель директора ЦТТК НГУ, к.т.н. Андрей Савченко.

Ученые Новосибирского университета предложили решение, которое работает на ином принципе: трубу не разрезают, а с помощью специального устройства деформируют вдоль продольной оси из круглой в эллипс, не разрушая её при этом. «Сначала это происходит в одном направлении, а потом — с поворотом на 90 градусов. В результате, цементный камень за ней крошится, после чего саму трубу относительно просто извлечь на поверхность», — объяснил Андрей Савченко.

В настоящий момент, помимо самой системы деформации трубы, в ЦТТК НГУ разработана технология ее применения в различных режимах, включая ударный, если эта деформация не разрушит все участки цементного камня, а также специальное устройство для извлечения трубы из скважины.

После получения патента, следующим этапом работы является изготовление прототипа системы, для демонстрации ее работы на стенде, например, на специализированных выставках. А уже в следующем году разработчики рассчитывают совместно с промышленным партнером подобрать подходящие объекты для проведения испытаний в полевых условиях.

Перспективы внедрения этой технологии, по мнению ученых, довольно хорошие. Многие скважины, которые эксплуатируют сегодня, были пробурены еще в 1960-70-х годах прошлого века, и задачи по их ремонту и консервации встают намного чаще, чем раньше. Одновременно, как отмечалось выше, набирает популярность технология горизонтального бурения, позволяющая извлекать дополнительные объемы нефти из уже иссякающих месторождений. Все эти работы требуют извлечения старых труб из скважин с предварительным разрушением цементного камня.

Кроме того, эта разработка может оказаться интересной не только для нефтедобычи. Цементный камень присутствует и в газодобывающих скважинах, а также на угольных месторождениях, где с помощью схожих со скважинами конструкций осуществляют дегазацию. И, соответственно, периодически также возникает задача извлечения труб с разрушением цементного камня вокруг них.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета

На моей памяти как минимум пять или шесть случаев аномальной майской жары, причем четыре из них произошли уже в нынешнем столетии. Хорошо запомнился, например, 2004 год, когда в мае жарило как в Ташкенте, в то время как лето выдалось относительно прохладным. Что-то похожее было и в «ковидном» 2020 году. В прошлом 2023 году – после холодного апреля – сильно пригрело аккурат во время цветения плодовых культур. Резкий скачок температуры привел к удручающим последствиям. Избежав весенних заморозков, белые цветы яблонь и вишен, обильно покрывавшие ветви, усыхали прямо на глазах, отваливаясь затем вместе с плодоножками.

Для садоводов Сибири, привычно воюющих с низкими температурами, фактор аномальной жары пока еще с трудом воспринимается как серьезная угроза. Многим из нас еще кажется, будто «ташкентские» температуры – слишком уж нетипичное явление, и таковым оно будет оставаться впредь. Отсюда вытекает наша психологическая неготовность как-то ему противостоять и учитывать жару как серьезную угрозу, которая в ближайшей перспективе станет проявлять себя чуть ли не ежегодно. Интересно, что специалисты Центрального сибирского ботанического сада СО РАН еще лет десять назад обратили внимание на то, что некоторые сорта жимолости уже плохо переносят наши условия в силу нетипично высоких для них температур. Всё это недвусмысленно подчеркивает актуальность климатических изменений, проходящих независимо от того, что мы о них думаем. Поэтому проблема вряд ли «рассосется» сама собой. По крайней мере – в течение нескольких ближайших десятилетий.

Как мы понимаем, эта проблема затрагивает не только жителей Западной Сибири. Уже очевидно, что она носит глобальный характер. Так, американские ученые бьют тревогу: аномальное тепло убивает пыльцу растений, делая их бесплодными. В условиях, когда жара устанавливается «не по графику»,  не спасет даже обилие влаги в почве. Резкие скачки температур уже создают проблемы американским фермерам, занятым выращиванием рапса, кукурузы, арахиса и риса. К примеру, в штате Вашингтон рапс цветет в июне. До недавнего времени июньские температуры не были в тамошних краях слишком высокими. Однако в последние годы картина стала меняться, и за минувшую декаду температура во время цветения данной культуры неоднократно поднималась до 40 градусов Цельсия и выше. В итоге урожайность семян, из которых получают масло, снизилась примерно в 4,5 раза (в сравнении с нормальным годом).

Кроме рапса, аналогичным образом страдают посевы кукурузы, арахиса и риса. А ведь кукуруза и рис находятся в списке культур, обеспечивающих мировую продовольственную безопасность. Причем, проблема затрагивает не только зерновые, но также овощные, плодовые и ягодные культуры. По признанию американских аграриев, в США в открытом грунте выращивают томаты на площади более 100 тысяч га. Если жара будет усиливаться и впредь, то потери урожая окажутся колоссальными. Есть проблемы и с бобовыми культурами. К примеру, в США урожай чечевицы и гороха снизился вполовину, а урожай нута – на 60 процентов.

Страдают и ягодные плантации. Так, из-за тридцатиградусной жары во время цветения плоды черники становятся мельче или не сформировываются вообще.  В итоге в штате Мичиган вместо обычных 45 тысяч тонн было собрано около 30 тысяч тонн. Исследования, проведенные в лаборатории, показали, что температура в 35 градусов Цельсия становится для пыльцы черники фатальной. Достаточно всего лишь четырех часов такого «прогрева», чтобы повреждения оказались необратимыми. Самый простой путь охлаждения – включение систем опрыскивания. Но и здесь не все так просто, поскольку чрезмерная влажность вкупе с избыточным теплом создают благоприятные условия для патогенов. Кроме того, опрыскиватели отпугивают насекомых-опылителей. Причем, популяция самих опылителей также сокращается из-за снижения питательной ценности пыльцы, подвергшейся тепловому стрессу.

В общем, для производителей становится актуальным, чтобы цветение проходило до жары. Но как назло, температурные «графики» сдвигаются. Как отмечают ученые, количество дней с температурой выше 32 градусов Цельсия увеличивается по всему миру. Также становятся всё более распространенными многодневные периоды экстремальной жары. Теперь метеорологи ломаю головы над решением задачи предсказаний таких жарких периодов. Задача, признаются они, весьма сложная, если вообще решаемая. Учитывая климатическую тенденцию, некоторые фермеры даже подумывают перейти на другие виды растений, характерных для более жаркого и засушливого климата. Однако такая стратегия может оказаться не совсем правильной с точки зрения рыночной конъюнктуры.

Тем временем ученые ищут способы решения проблемы. В частности, генетики выявляют гены, способствующие либо повышению жароустойчивости растений, либо позволяющие сделать цветение более ранним, еще до прихода аномального тепла. Параллельно происходит сбор и хранение пыльцы, которую можно будет распылять над полями после спада жары.

Как видим, задача серьезная и многоплановая, требующая дополнительных затрат. Однако решать ее необходимо, поскольку, по признанию ученых, на карту поставлена значительная часть нашего повседневного рациона. С точки зрения ученых, ситуация не выглядит абсолютно безнадежной. По словам специалистов, у сортов растений разная восприимчивость к жаре. У одних пыльца выживает, у других – «сгорает». Поэтому ученым предстоит раскрыть молекулярные механизмы и лежащие в их основе гены, помогающие растениям справиться с жарой. Затем эти гены можно будет использовать для выведения жароустойчивых сортов. Такая работа, например, ведется с помидорами. Если верить сообщениям, уже выведена новая форма томата, способного хорошо справляться с высокотемпературным стрессом. Начало, таким образом, положено.

Успехи селекционеров и генетиков обнадеживают тех фермеров, которые в нескольких поколениях специализируются на определенных культурах и не желают выращивать что-то другое. Новые жароустойчивые сорта, выведенные с помощью современных генетических методов, представляется вполне разумным путем. И принципиально здесь то, что этот путь является вполне рациональным ответом со стороны науки на угрозу глобального потепления, о чем сейчас так много говорят.

Напоследок еще раз замечу, что слишком опрометчиво считать, будто повышение жароустойчивости растений – это совсем не сибирская тема. Как я уже сказал в самом начале, майские волны аномальной жары становятся для нас слишком частым явлением, чтобы его игнорировать. В этой связи для сибирских селекционеров и генетиков вырисовывается еще одна, не совсем типичная задача. Нетипичная в том плане, что в Сибири традиционно беспокоятся об устойчивости растений к низким температурам.  Но, как видим, ситуация резко меняется. Хотя о холоде здесь также забывать не стоит, поскольку и морозы, и ограниченное количество эффективных температур также дают о себе знать. Возможно, в силу сложного клубка негативных факторов задача значительно усложняется. Но смеем надеяться, что у нас хватит интеллектуального потенциала, чтобы ее решить.

Олег Носков