10.7 C
Саранск
Среда, 22 мая, 2024
spot_img

Ученые Мордовского госуниверситета работают над созданием топлива будущего

Что такое «зеленое производство»? И как Мордовия причастна к созданию топлива будущего? Ответ – в разработках ученых МГУ им. Н.П. Огарёва, которые стали частью программы «Приоритет-2030». Как поясняет и.о. ректора университета Дмитрий Глушко, вуз активно включился в реализацию направлений программы «Приоритет 2030».

О водородных исследования, преимуществах новых материалов и перспективах водородной энергетики рассказывает кандидат химических наук, заведующий кафедрой неорганической и аналитической химии МГУ им. Н.П. Огарева, региональный представитель Научно-образовательного центра мирового уровня «Инженерия будущего» в Мордовии, руководитель молодежной лаборатории Александр Долганов.

— Александр Викторович, что предполагает курс на альтернативные виды энергии? И реально ли перейти на них в ближайшем будущем?

— Снижение углеродной нагрузки, выбросов в окружающую среду сегодня стало задачей задач, которая стоит перед наукой и производством. Сейчас все понимают, что водород – это топливо будущего. Он дешевле, экологичнее других. Если машина работает на водороде, то в атмосферу она не выделяет ничего, кроме воды. И уже никто не ставит под сомнение, что переход от нефти к другим, экологически чистым видам топлива – дело ближайших лет. Водород можно использовать и как источник тепла. Например, подмешивать в трубу с природным газом. По теплотворной способности водород – лучший, он выделяет больше энергии, чем используемый сейчас газ. Российским ученым необходимо более интенсивно вести работы в этом направлении, поскольку сейчас мы отрезаны от научной коммуникации, от баз, поставляющих материалы, приборные инструменты. И важность наших исследований внутри России увеличивается.

Своим студентам, которые работают в лаборатории, я так и объясняю: страна ждет результатов нашей работы, они будут востребованы.

В России уже запускается транспорт, использующий водородный топливный элемент в качестве источника энергии для электродвигателя. Водородные автобусы тестируются в Москве. Но, чтобы запустить такой вид транспорта, нужно просчитать инфраструктуру, готовность населения пользоваться им: некоторые боятся, потому что водород – взрывоопасный газ. Чтобы массово внедрять эти технологии, нужно построить микрорайон, где будут установлены зарядные станции для таких автобусов, где будут внедрены такси на водороде. Нужно формировать инфраструктуру, рассчитывать и выдавать технико-экономическое обоснование по данному виду топлива.

Сахалинская область – первый регион в России, который планирует перейти на водородное топливо: запускать водородные поезда, водородные машины, водородные источники питания. Водород ориентирован и на Арктику. Мобильные переносные автономные источники питания, которые работают при низких температурах, уже востребованы.

— Как Мордовский госуниверситет участвует в водородных исследованиях?

— Мы входим в Научно-образовательный центр «Инженерия будущего». В рамках НОЦ есть комитет по альтернативным видам энергии, топлива. Всю водородную тематику исследований можно разделить на три типа: получение, хранение и использование. Мы генерируем, получаем водород. Соответственно, далее его нужно транспортировать и использовать – этим занимаются другие научные группы. Разумеется, мы работаем в единой связке, коммуницируем между собой, понимаем, что нужно на каждом этапе работы и что мы должны получить на выходе.

— А разве получение водорода – это не уже известная технология?

— Дело в том, что получить водород можно разными способами. Мы занимаемся разработкой материалов, так называемых катализаторов для получения водорода. Важнейшая задача — заменить дорогие металлы, из которых в настоящее время получают водород, такие, как платина, на простые, доступные, дешевые, легко модернизируемые катализаторы. На получение экологичных технологий модерирования молекулярного водорода нас нацеливает программа «Приоритет-2030». У нас уже есть определенные наработки, есть серьезные публикации в тематических журналах. Мы получили материал, который обладает уникальными свойствами и по эффективности сопоставим с платиной и палладием: это гетероциклические соли. В настоящее время мы продолжаем исследования, работаем с этими веществами.

— Сколько времени должно пройти, чтобы общество смогло воспользоваться результатами ваших разработок?

— Перед нами поставлена задача — к 2025-му году разработать технологию получения так называемого «зеленого» водорода. И она будет достигнута. К 2025-му году будет получена лабораторная технология, которую потом можно будет масштабировать под конкретные задачи. Вся работа, запланированная на 2022-й год, идет согласно плану, несмотря на то, что сейчас могли бы возникнуть проблемы с материалами, с реагентами, с исходниками. Мы все приобрели заранее, поэтому у нас этих проблем нет.

Мы сотрудничаем с Московским энергетическим университетом – там есть коллеги, которые потом из наших материалов делают прототипы элетролизеров. Впоследствии эти элетролизеры будут исследоваться в реальных условиях с нагрузкой, с которой в дальнейшем будут использоваться. Речь идет уже не о макетных исследованиях, а о полупромышленных.

Мы сотрудничаем также с Крылатским научно-исследовательским центром в Санкт-Петербурге, он пользуется нашими разработками.

Программа «Приоритет-2030» нацеливает нас на активную деятельность в своем регионе. В этом плане интересно сотрудничество с компанией «РМ Рейл», которая делает вагоны. Одна из задач на перспективу – перевозка водорода. Идет обсуждение вопроса, какой это будет водород: жидкий или компрессионный, под давлением. Необходимо всё просчитать, решить, где генерировать водород, чтобы перевозить его. При перевозке водорода также есть ряд требований к материалам. Водород – материал текучий, у него — самые маленькие молекулы, он отличается большой скоростью диффузии, может внедряться в различные металлы, сплавы, способствовать ускорению коррозии. Как поведет себя тот или иной материал, если в него будет закачан водород? Тем более если перевозить на длительные расстояния, материалы должны быть в контакте несколько суток. Нужно проводить эксперименты.

— Как Вы оценивается значимость программы «Приоритет-2030»?

— Она позволяет многим университетам выровняться в ведении научных исследований. А значит, наука на всей территории страны будет развиваться равномерно. Если поддерживать только сильных, то их отрыв от середнячков будет еще стремительнее. Соответственно, отставание науки в регионах будет более заметным. Нам тяжело биться за гранты. Российский научный фонд выдает гранты на три года. Тот, кто получает грантовую поддержку, обязан сделать десять хороших публикаций. А экономикоемкие науки, такие как физика, химия, без эксперимента не могут. Кто-то должен давать деньги, чтобы мы закупали расходный материал. По факту мы получаем меньше финансирования, и как результат — хуже работаем, ведь опубликовали меньше работ. А когда финансирование распределяется одинаково, получается, что на старте мы имеем равные возможности.

Задачи, которые заявлены в «Приоритете», не могут быть реализованы на пустом месте. Мы работаем, имея уже определенные заделы. Но в любом случае это — прозрачная оценка деятельности эффективности вузов. Нам как региональному вузу эта программа полезна. Надо расширять такую практику.

Особо отмечу, что «Приоритет» многое даст молодежи: можно оплачивать работу молодых сотрудников, а значит оставить их на работу после защиты дипломов, оплачивать аспирантуру. Без этого трудно удержать талантливых студентов.

— Работа молодежной лаборатории – это уже определенный результат действия программы.

— Да, молодежная лаборатория «Молекулярные безметальные электрокатализаторы для водородной энергетики» создана в университете 1 октября 2021 года. Средний возраст сотрудников лаборатории – 35 лет, но среди них есть и студенты. Лаборатория занимается водородной энергетикой, но основной упор делаем на изучение механизмов получения водорода на молекулярном уровне: как молекулы взаимодействуют между собой, как ориентируются, что приводит к получению водорода, какие условия влияют на процесс. Мы закупили необходимое оборудование, лабораторную посуду, реактивы, мебель, сделали ремонт. Все сотрудники получают достойную заработную плату. У каждого сотрудника есть свой план работы. Все мотивированы на эффективную работу.

Поделиться

Новости партнеров

Последние новости