http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=94f27707-a5dd-40b5-bfb6-1d95178a51cf&print=1© 2024 Российская академия наук
В конце минувшего года на всю страну прозвучали реляции об успешном развитии технико-внедренческой сферы в Петербурге, о том, сколько средств из бюджета затрачено за год на те или иные «инновации». Но потом выяснилось: под инновациями чиновники понимают зачастую... сборочные производства по выпуску иномарок и стиральных машин. Не нужно иметь диплом о высшем образовании, чтобы понять: на этих технологиях в XXI век не въедешь. И даже Малайзию с Тайванем не обгонишь. Но есть ли они, истинные новации, те же нанотехнологии и прочие научно-технические разработки в городе на Неве? Как выяснилось, есть. И в достаточном количестве.
Век прогресса
В 2008 году мировая научная общественность празднует две крупные даты: 50-летие разработанной в Ленинграде опто-волоконной связи и 90-летие Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе Российской Академии наук. Эти вехи заставляют нас вспомнить о том, что именно Петербург дал миру многое из того, что превратилось в привычные для нас технологические новинки – сотовые телефоны, светодиоды, солнечные батареи, оптоволоконные линии.
Даже модные ныне нанотехнологии – и те разрабатывались в Физтехе еще до второй мировой войны, найдя применение в термоэлектрических преобразователях, а позже – в солнечных батареях для космических станций. Впрочем, история научно-технического прогресса, связанная с Петербургом, достойна отдельного описания, и наша газета не оставит без внимания столь важные вехи большого пути. Но начнем мы рассказ с того, что делается сейчас в Северной Пальмире в области науки и техники, какие конкретные разработки ученых доходят до промышленной реализации.
В области света ждем новаций от флагмана ленинградской индустрии – НПО «Светлана», где готовятся к выпуску сверхъяркие фотоэлементы нового поколения, позволяющие делать не просто лампы, а целые световые стены наподобие светящейся пленки. Представьте: приходите вы домой, поворачиваете выключатель – и вся стена в вашей комнате светится. Кстати, электроэнергии такое чудо будет потреблять много меньше, чем аналогичный светильник с «лампочками Ильича» и даже «лампочками Чубайса». А ведь, несмотря на то что Россия считается энергетической сверхдержавой, каждый из нас на своем кошельке ощущает необходимость экономии: счета за электроэнергию становятся все больше и больше. Да и с газом все в целом ясно: цена на него будет расти, причем не только для западного потребителя.
Кроме того, отечественные потребители, возможно, столкнутся с проблемой дефицита нефтегазовых ресурсов: монополисты на долгие годы обеспечены международными контрактами на поставку сырья, и срывать эти поставки никто не позволит. Если же газа хватать не будет (а новых месторождений в Западной Сибири вводится немного), то затянуть пояса придется в первую очередь нам. Так что проблема экономии энергии для России в целом и Петербурга в частности – вопрос номер один.
Вечные батарейки
В нашей «полупроводниковой Мекке» – Физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе всерьез занялись гетеро- и наноструктурами. Не подумайте: в первом из этих слов нет ничего неприличного, зато есть небывалый потенциал для приборов оптоэлектроники. Второй термин («наноструктуры») не просто дань моде: с их помощью сделан прорыв в области разработки основных устройств водородной энергетики – топливных элементов, например, водородно-воздушных – своеобразных «вечных аккумуляторов» (водород – топливо, способное сохранять могучую энергию в небольшом объеме неограниченное время).
Эволюция топливных элементов в конечном счете приведет к созданию экономичного и чистого городского транспорта. Лет через 10 Петербург окончательно задохнется в выхлопных газах, тогдашнее руководство города вынуждено будет возрождать электротранспорт и рассматривать вопрос использования автобусов и автомобилей на водороде. В Европе это уже сегодня не сказки. Я просто убежден, что, используя потенциал наших ученых и инженеров, и мы вполне сможем сказку сделать былью.
«Китайцы на своей Олимпиаде пустят транспорт на водороде, почему бы нам ни запустить аналогичный в Сочи? – говорит директор Физтеха Андрей Забродский. – А наши технологии позволяют создать и другие вещи, например, экологически чистые источники энергоснабжения объектов той же Олимпиады».
Современная энергетика немыслима и без модных ныне нанотехнологий – использования микроскопических частиц и элементов для создания материалов с принципиально новыми свойствами. Так, помимо технологий для топливных элементов Физтех совместно с компанией «Гириконд» готовит к промышленной реализации проект конденсатора на основе нанопористого углерода. Такие суперконденсаторы сохраняют куда больше энергии, чем обычные аккумуляторы, они будут легче, компактнее и безопаснее в эксплуатации.
Альтернативная энергетика становится одним из важнейших направлений мирового научно-технического прогресса в XXI веке. По прогнозам американских ученых, в ближайшие десять лет в этой области произойдут небывалые технологические прорывы, способные серьезно потеснить традиционную энергетику. Цены на нефть и газ радуют далеко не всех.
Тайны Новоорловского лесопарка
Не знаю, как «у них» в Америке, а в Петербурге технологический прорыв ожидается в районе Шувалова (точнее, на территории Новоорловского лесопарка), где в скором времени появится новое научно-производственное подразделение Физтеха им. А. Ф. Иоффе. Здесь, на территории создаваемой технико-внедренческой и свободной экономической зоны, планируется построить завод по выпуску солнечных модулей для уникальных электростанций.
Охарактеризовать такой продукт одним словом невозможно – это установка «три в одном»: ветряк, солнечная батарея и водородный элемент «в одном флаконе». Такое сочетание позволит создать максимально эффективную электростанцию, особенно для южных районов: когда есть ветер – большие лопасти крутят генератор, когда солнце – трудятся батареи. Избыточная энергия накапливается в виде водорода, получаемого из воды с помощью электролиза. В темное и безветренное время запасы водорода превращаются в электрическую энергию – в уже упомянутом нами топливном элементе.
Проект подготовлен в рамках частно-государственного партнерства с дочерней структурой «Норникеля», ежегодно здесь планируется выпуск солнечных модулей для установок общей мощностью до 30 мегаватт.
«Установки, сочетающие преимущества ветряной энергетики и топливных элементов, хороши не только для южных островных государств, но и для наших мест, – продолжает Андрей Забродский. – Их можно будет устанавливать на Балтике – например на Березовых островах под Выборгом, где есть серьезные проблемы с обеспечением электричеством. Кроме того, на Северо-Западе много туристических центров, где допустимо использование только экологически чистых электростанций – например на Валааме или на Соловках».
Торф как новация
Успокою тех, кто считает альтернативную энергетику вопросом далекого будущего: уже сейчас готовится к реконструкции Кировская ГРЭС, сырьем для которой будет торф (технологии, правда, сильно изменились с 1940-х годов). Важно отметить, что торф – энергоноситель, который добывают в нашем краю. Поэтому на него гораздо разумнее ориентироваться в долгосрочной перспективе, чем на нефть или газ. В наши дни энергосистема Петербурга и Ленобласти на 98% зависит от привозных углеводородов. И любой сбой в системах доставки поставит регион на грань катастрофы.
«Говоря о вкладе наукоемкого производства в экономику города, нужно заметить, что только на нашей площадке в Шувалове будут работать до 2 тыс. сотрудников, – замечает директор Физтеха. – Если говорить о всей цепочке смежных предприятий, в производстве «солнечных ветряков» будут задействованы несколько тысяч специалистов. Это ученые, инженеры, техники, квалифицированные рабочие – все заняты в высоких технологиях. И кадровый потенциал у нас есть: только у Физтеха десять профильных базовых кафедр в ведущих вузах города».
На взгляд автора этих строк, петербуржцы соскучились по масштабной работе. В офисах тепло и уютно, но душа почему-то по-прежнему просит космических технологий и удовлетворения от реальных плодов своего труда. Только у нас есть возможность развернуть наукоемкие производства – здесь есть и база, и традиции, и люди, готовые прийти на такие предприятия. Сильны и международные связи, без которых немыслим технический прогресс и технологическое развитие.
Есть здесь, правда, и кое-какие проблемы, связанные с развитием инфраструктуры, износом основных фондов предприятий, да и, к сожалению, с отношением государства к данной тематике. Но об этом мы поговорим в другой раз. Главное же, что требуется от всех нас, – понимать, что Петербург должен не только гордиться своей «научной» историей, но и занять подобающее место в наукоемкой экономике XXI века.