Можете себе представить: вы подъезжаете на машине к автозаправке, заряжаете от водородной установки аккумулятор и спокойно уезжаете. Никакого бензина и дизтоплива... Считаете все это вымыслом, научной фантастикой? Напрасно. Над созданием именно таких аккумуляторов и не только их сейчас работают наши ученые. У нас даже есть специальная государственная программа, которая называется «Водород». В ней участвуют несколько научных учреждений, в том числе и Институт тепло– и массообмена им. Лыкова Национальной академии наук, где я недавно побывал и познакомился с разработками наших ученых. Можно сказать, что мне одним глазком удалось заглянуть в наше будущее...Автомобиль, работающий на экологически чистом водородном топливе, — это, конечно, замечательно, но разработки ученых имеют куда более серьезные перспективы. В будущем, говорят они, водород займет прочное место в мировом энергетическом балансе. И это будущее не за горами. Существует мнение, что человечество сможет избежать мировой экологической катастрофы и сохранить биосферу пригодной для жизни только одним–единственным путем — взяв на вооружение экологически чистую водородную энергетику.
Водородом всерьез занялись еще в середине 70–х годов прошлого века в разгар охватившего мир энергетического кризиса. Главная идея: замена ископаемых органических видов топлива на новый энергоноситель — водород. Его использование в качестве основного источника энергии в будущем возможно в промышленности, автотранспорте, в коммунальном хозяйстве и других сферах экономики. К слову, работы по водородной энергетике во многих странах относятся к приоритетным направлениям социально–экономического развития и находят все большую поддержку со стороны как государства, так и частного бизнеса. Сейчас ведется активный поиск путей перевода большинства энергоемких отраслей промышленности, включая транспорт, на водородное топливо и электрохимические генераторы на основе использования топливных элементов (технологий, использующих реакцию окисления водорода). Согласно прогнозам экспертов водородные технологии станут массовыми к 2025 — 2030 годам. А пока необходимо не только разрабатывать новые, но и совершенствовать существующие решения. Перед разработчиками водородных технологий стоит еще масса проблем. Одна из главных — это рентабельность водородных технологий.
«Водородная энергетика — экологически чистая. Грубо говоря, при сгорании водорода образуется вода без каких–то побочных продуктов. Это замечательно, но пока очень дорого, — рассказывает заведующий отделением водородной энергетики института кандидат технических наук Сергей Филатов. — И до тех пор, пока стоимость киловатт–часа, произведенного с использованием топливных элементов, не упадет, противники у идеи всегда будут. Но ведь когда–то и электричество было очень дорогим, и атомная энергетика...»
Еще одна задача, над решением которой бьются ученые, — внедрение водородных двигателей на транспорте. Проблемой в создании безопасных и компактных баков для водорода и в развитии инфраструктуры заправочных станций нового типа. Впрочем, как считает Сергей Филатов, это дело недалекого будущего. В Европе, рассказывает он, по плану внедрения водородной энергетики уже к 2010 году должно быть начато серийное производство автомобилей, использующих водород. А еще через 20 лет должны появиться устройства длительного хранения газа, который станет основным топливом для автомобилей, а тепло и электричество для домов будут производиться на месте с помощью топливных элементов. К 2040 году этот вид энергетики может стать основным, и весь водород будут получать не из ископаемых углеводородов, а из возобновляемых источников. Для сравнения: сегодня в мире для различных целей получают примерно 50 миллионов тонн водорода в год. 95 процентов этого объема из природного газа и только 5 — из воды.
Словом, планы в отношении водорода большие. И что отрадно, Беларусь имеет все предпосылки для успешного развития водородной энергетики и технологий топливных элементов. Главные из них — квалифицированные научные и технические кадры и производственная база, предприятия электронной промышленности и машиностроения.
Институт не ограничивается исследованиями лишь в области фундаментальной науки. Некоторые разработки уже нашли свое применение в народном хозяйстве. Например, при решении проблемы более эффективного сгорания топлива в котлах энергетических установок, которые работают на мазуте. «Мазут с помощью форсунок впрыскивается в котел, а затем сгорает. Но сгорает, как правило, не полностью, — рассказывает заведующий лабораторией физико–химической гидродинамики доктор физико–математических наук Олег Пенязьков. — При этом производится большое количество вредных веществ и эффективность работы их в целом снижается. Так вот наши разработки позволяют создавать установки, работающие на специальных водомазутных эмульсиях. Маленькие добавки водорода на той же самой установке, в тех же самых условиях позволяют увеличить эффективность сгорания топлива и обеспечить его экономию от 10 до 15 процентов».
Конечно, есть у ученых института и масса других любопытных разработок, которые могут быть использованы в самых различных сферах экономики. Их перспективы станут предметом обсуждения на I съезде ученых Беларуси.
Наиболее интересные направления деятельности Института тепло– и массообмена :
Проблема утилизации автомобильных покрышек. Созданы специальные установки, которые позволяют перерабатывать их в топливо, газ. Оставшийся металл используется как вторсырье.
Нанотехнологии. Разработана технология, которая позволяет частично уничтожать раковые клетки в организме человека.
Электроимпульсная обработка продуктов питания. Разрабатываются опытно–промышленные установки, которые позволяют пастеризовать молоко при температуре 40 — 50 градусов, а не 90, как обычно. При такой обработке все витамины сохраняются, а болезнетворные бактерии погибают.
Биотопливо. Производится путем смешения, к примеру, дизельного топлива с рапсовым маслом или веществами, полученными в результате переработки жиров растительного и животного происхождения.
Улучшение качества работы двигателя внутреннего сгорания. Использование различных добавок, которые могут быть получены на борту автомобиля путем переработки обычного углеводородного топлива. Речь идет о смесях водорода и синтез–газа — продуктов разложения исходного дизельного или бензинового топлива.
Говорят делегаты съезда
Светлана Винокурова, первый проректор Белорусской государственной академии искусств доктор философских наук, профессор:
— Все образованные люди знают о Сократе, а он не писал, не защищал кандидатских. Но этот философ привлек внимание к человеку, который есть центр всего: и науки, и политики, и экономики, и культуры. К сожалению, Афины, Эллада, где было много блестящих ученых, не смогли себя сохранить. А культуру эту знают, помнят, изучают во всем мире. Вот вам и ответ на вопрос, что весомее: культура или наука. На съезде я буду говорить о роли культуры в развитии личности ученого. Как они взаимосвязаны, культура и наука? Что дают друг другу, чем взаимообогащаются? К сожалению, в мире — перевес внимания к естественным наукам. Вот факты: 90 процентов научных публикаций в мире за 1998 — 2002 гг. — по естественным наукам, 8 — по социальным и лишь 2 — по гуманитарным. И получается, что человеком–то наука занимается явно недостаточно. Каждый ученый, конечно же, должен быть человеком культурно образованным. Но, увы, во многих учебных заведениях занятия по философии, этике, эстетике становятся чуть ли не факультативными.
Александр Бильдюкевич, директор Института физико–органической химии НАН доктор химических наук:
— Помните давний, советской поры, лозунг: наука должна стать производительной силой? И сегодня он более чем актуален. На съезде нужно обсудить, как использовать огромный потенциал науки, чтобы эффективнее крутились колеса экономики. Мы выбрали курс на инновационное развитие, роль науки будет с каждым годом возрастать. И главный вопрос — обеспечить условия для того, чтобы не было «пробуксовок» при передаче интеллектуальной энергии. Это сложный, комплексный круг вопросов, в том числе и по кадровой политике, приборно–экспериментальной базе. Нужно создавать и структуры, способные в максимально сжатые сроки передавать научные разработки производству. Отладить весь инновационный механизм очень непросто. Мы — сторонники развития малотоннажных химических производств наукоемких продуктов, участвуем в госпрограммах по их созданию. Это лекарственные препараты, химически активные текстильные материалы, полупроницаемые мембраны. Как правило, у инновационных предприятий высокий уровень рентабельности, хороший доход. В частности, известный концерн «Байер» получает 70 процентов прибыли от малотоннажных производств. Считаю, нашей стране нужно активнее создавать подобные предприятия.
Александр Щукин, председатель Республиканского совета молодых ученых, старший научный сотрудник Института государства и права НАН кандидат юридических наук:
— Наш совет молод, создан в июле. Мы работаем не только с молодыми учеными, но и со студентами, школьниками, которые занимаются наукой. Совет выступил инициатором проведения на съезде секции «Молодежь и инновации». Нашу инициативу поддержали: вместе с другими делегатами в разговоре на секции поучаствует председатель президиума НАН Михаил Мясникович. Мы видим, что к молодежи, идущей в науку, теперь особое внимание. Но еще не всюду созданы условия для развития, активизации творческого потенциала молодых людей. Нужен комплексный подход к решению проблем, в том числе и жилищных, связанных с притоком в организм науки свежей крови. Уверен: необходима специальная госпрограмма на этот счет. Со временем, думаю, она будет принята.
Анатолий Свириденок, заведующий лабораторией НИЦ проблем ресурсосбережения НАН (г. Гродно):
— На съезде нужно четче определить, как дальше двигаться по пути инновационного развития, какие составляющие у экономики знаний, идею которой я целиком поддерживаю. Но надо быть готовым к кардинальным изменениям: ведь, по сути, такую экономику не зря называют революцией XXI века. Наш центр работает на острие насущных государственных проблем. В стране высокая ресурсоемкость продукции, а это снижает ее конкурентоспособность. У нас много проектов, помогающих экономить материалы, энергию. Думаю, региональной науке нужно уделять больше внимания. Ведь в регионах теперь производится до 75 процентов продукции, а ученые, институты — в основном в Минске. В передовых странах наука больше развивается в регионах — нам стоит присмотреться к этому опыту.
Фото Виталия ГИЛЯ, "СБ".
