⚡️О пользе промышленных химикатов

Кислоты, оксиды, соли и органические соединения считаются промышленными химикатами, которые якобы способны повысить производительность и сократить затраты при изготовлении основного продукта.

На самом деле это совсем не так. Например, для производства одной тонны алюминия требуется 30 кг такого химиката, как фторид алюминия. За год только для АО «Русал» этой соли требуется изготовить более 100 000 тонн. При этом еще в 2010 году томские ученые установили, что «традиционная» технологическая схема производства фторида алюминия является грязной и нерентабельной. Из семи операций технологического процесса три необходимы для очистки, сбора отходов и их складирования. По экономической эффективности производства химикаты также не на высоте. Например, если 15 лет назад себестоимость фторида алюминия была на уровне $1 183 за тонну, то пермские ученые в 2024 году пообещали создать технологию с себестоимостью, не превышающей $1 150 за одну тонну. В обоих вариант получается дороже, чем на мировом рынке продаж этого химиката.

Делаем вывод, что практически ничего нового для электрометаллургии химики не создали и тем более не внедрили. Единственным отличием двух этих бесполезных работ является источник исходного сырья. В первом случае используется природный флюоритовый концентрат, а химики ПНИПУ предложили использовать отходы производства фосфорных удобрений. Кстати, более рациональный вариант регенерации фторида алюминия из отходов предложили иркутские ученые еще в 2004 году. Таким образом, и в этом случае ничего нового не создано. Все копируется.

Складывается впечатление, что современное поколение «ученых» самостоятельно установили для себя срок давности научных публикаций. По их правилам получается, что если прошло 20 лет со дня публикации статьи, то можно повторно провести аналогичные исследования по данной теме за грантовые деньги и заявить уже о своих результатах на сайте «Научная Россия». Все равно технологи промышленных предприятий этого не читают, а эксперты при приеме результатов работы руководствуются своими правилами.

⚡️По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», этот пример работы химиков ПНИПУ достаточно четко показывает все несовершенство грантовой системы финансирования научных исследований, порождающей только безответственность ученых и полное пренебрежение к работам своих коллег старшего поколения.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

⚡️О содержании хлора в пространстве

Зеленовато-желтый хлор стал известен 250 лет назад. И только сейчас томские ученые научились определять его минимальное содержание в воздухе. Это научный успех, и он дает возможность выполнить две прикладные задачи.

💚Во-первых, решается вопрос постоянного мониторинга атмосферы Земли. До сих пор ученым непонятен природный механизм образования больших концентраций атомов хлора в атмосфере. Считается, что его источником могут быть либо песчано-морские аэрозоли в Атлантике, либо циклические изменения концентрации молекулярного хлора днем и ночью вызывают солнечный свет и озон Арктики. Поэтому наличие высокочувствительного анализатора уровня концентрации хлора в атмосфере Земли имеет важное практическое значение для грамотного проектирования технических комплексов и предсказательного освоения еще необжитого пространства без негативных последствий.

💚Второй задачей для будущего «анализатора хлора» становится заблаговременное оповещение человека о приближении аномалии, что дает дополнительное время для организации системы защиты как живых, так и техногенных систем. Дело в том, что из-за необычной особенности наших обонятельных нейронов мы принимаем запах одного и того же вещества в зависимости от его концентрации в воздухе или за аромат цветка, или за гниль. Из-за этого не можем четко определить остроту своего обоняния и его пороговые значения. Значит, для обеспечения защиты человека от хлора требуется либо отказаться от работы с этим газом, либо создавать высокочувствительные сенсоры для определения его минимальной концентрации и оперативной нейтрализации источника опасности. Пока ученые этого не сделают, мы так и продолжим слепо следовать усредненным «нормам ПДК» в ожидании очередных отравлений.

Что касается защиты бетонных конструкций и дорожного полотна от разрушения из-за проникновения в их структуру различных хлоридов, то здесь у нас вообще нет методов раннего предупреждения о начале процесса изменения структуры вещества. Сколько молекул этого газа должно накопиться в дорожном полотне или внутри бетонного столба, чтобы начался процесс их разрушения, мы не можем определить с помощью существующих газоанализаторов (типа Колион-701 и др.). Для проектных работ нужны нормативно установленные пороговые значения именно той концентрации молекул хлора в материалах технических устройств, после превышения которой начинается процесс окисления. Только так мы сможем остановить процесс разложения вещества на самой первой стадии, когда это еще возможно.

Поэтому продолжение работы томских ученых позволит успешно выполнить эти прикладные проектные задачи. Желаем успехов и ждем информации об испытаниях прототипа высокоточного анализатора.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

❗️В нашей новой рубрике «О красивых закономерностях окружающего пространства» для проектного сообщества и исследователей представляем информацию о закономерностях атмосферы Земли. Их пока три.

💙Первая закономерность. Накопленные знания о строении и составе атмосферы позволяют представить ее образ в виде многослойного фильтра, отсекающего на каждом этапе вредное и бесполезное излучение и оставляющего в конце пути потока солнечного света только 20% того спектра, который способен сформировать необходимый для жизни кислородный комплекс. Именно излучение света с длиной волны 680 нм дает микроорганизмам и растениям способность к фотоориентации, а человеку — ежедневно не менее 15 кг воздуха для переработки примерно 1,5 кг пищи и 2,0 литров воды. Первая закономерность как раз состоит в том, что атмосфера задает нам ритм дыхания для выживания: примерно 20 тысяч вдохов и выдохов на человека. При проектировании технических комплексов мы это не учитываем. Например, стандартная транспортная система с сотней пассажиров на борту за час полета «вдыхает» из атмосферы более 600 тонн воздуха для переработки 15 тонн керосина. По всем расчетам, пассажиров в такой системе должно быть не менее сорока тысяч. Если мы не можем изменить принципы использования химической энергии, значит, надо как-то компенсировать такие потери воздуха за счет, например, использования энергонасыщенных материалов, не требующих при горении атмосферного кислорода. Надо думать.

💙Вторая закономерность атмосферы связана с цикличностью колебаний параметров циркулирующих в ней воздушных потоков. Пока ученые определили, что периоды колебаний скоростей воздушных потоков, их температуры, давления и влажности могут изменяться в одном регионе каждую минуту, в другом — через месяц или год, а где-то параметры изменяются только через столетие. Эти закономерности в технических заданиях мы «усредняем» или вообще не учитываем. Хотя все необходимые модели расчета движения потоков во времени ученые уже создали и апробировали по регионам. Поэтому проектант должен владеть методами гидродинамических расчетов параметров циркуляции атмосферы в том регионе, где планируется разместить проектируемый технический комплекс. Без этого мы не сможем выбрать стойкие к атмосферным нагрузкам материалы, не обеспечим надежность источников энергии, а система управления объектом всегда будет несовершенной.

💙Третья закономерность атмосферы Земли заключается в устойчивости ее идеальной структуры. Это дает возможность выявлять причины аномалий в атмосфере не эмпирическими методами, а количественно, оценивая полезность или бесполезность функционирования каждого ее слоя в конкретном районе планеты такими величинами, как эксергия (полезная работа света) и анергия (бесполезная работа света).

Надо отметить, что это очень даже универсальные методы оценки полезности, и они могут заменить при проектировании технических систем такие традиционные и нерациональные понятия, как «эффективность», «производительность», «продуктивность», «плодородие», которые взаимно не согласованы и даже не имеют метрологического обеспечения.

Надо полагать, что фильтрующая функция атмосферы всегда будет оставаться стабильной в том случае, если, как отмечал в 19-м веке русский мыслитель С. И. Подолинский, мы своим трудом будем создавать только полезный продукт и только по рациональным технологиям. Иначе будущим поколениям нечем будет дышать.

Следующая информация — о закономерностях земной области пространства. Там еще интересней.

#ОКрасивыхЗакономерностяхОП

➡️ Подписаться на канал

⚡️Я люблю нефть, я люблю газ

Образ нефтяной скважины ассоциируется у нас не только с пачкой денег и большими налоговыми поступлениями в казну, но и еще с какой-то тайной о привозной воде, авариях и засоленности территории освоения. Мы мало знаем о технологиях нефтедобычи. Говорят, что нам навязали их более ста лет назад, вот мы и страдаем от их несовершенства.

Неожиданно, например, узнаем, что где-то в томском нефтедобывающем регионе у нас есть земли, где после грубого освоения методом гидроразрыва пласта биота уже не способна к самовосстановлению. Для рекультивации таких зон бедствия Томский биологический институт предлагает проектному институту нефти и газа самый «экономный» из всех возможных вариантов — «мелиоративный метод» очистки грязных территорий от хлорид-ионов. Возможно, что засыпка соленых почв гипсом и посев клевера как-то поможет, но вся надежда ученых на успех связана с обильными дождями и глубокими снегами. Получается, это все, чем ученые могут помочь своему региону после бестолкового освоения его территории нефтяниками. После такой информации уважение к этой профессии напрочь пропадает.

Складывается впечатление, что инженеры-нефтяники даже не знают о том, что все их скважины по своим свойствам схожи с колодцами для отбора воды. Сколько бы мы ни взяли из такого колодца, через определенное время скважина опять наполнится ценным природным продуктом.

И не надо, как говорится, плевать в свой колодец, разрывая пласты земли, заливать ее кислой водой или вечно бетонировать скважину только для того, чтобы продать кому-то еще один дополнительный баррель нефти. Предлагается просто услышать ученых, которые к тому же научат считать баланс между объемом отбора нефти и объемом ее образования в подземной «углеводородной ловушке».

Сегодня ученые-нефтяники признаются, что мы неправильно строили, эксплуатировали и консервировали скважины только потому, что не знали и не ведали, что процесс формирования нефти и газа в природной системе происходит с характерным 30–40-летним циклом по механизму «геосинтеза» подземных вод и углекислого газа с попутным образованием кислорода и водорода. Все это подтверждено на примерах восстановления конкретных месторождений после 30-летних перерывов в их эксплуатации.

⚡️По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», новому поколению инженеров-нефтяников придется изменить устаревшие правила эксплуатации нефтегазовых хозяйств. Во-первых, очевидно, будут навсегда забыты методы гидроразрыва пласта, разрушающие естественные природные «ловушки» нефти и газа. Во-вторых, темпы извлечения нефти из недр не будут превышать темпов ее естественного пополнения. В-третьих, уже сейчас ясно, что транспортировка нефти и газа на тысячи километров от скважин является затратной как для поставщика, так и для потребителя.

Поэтому для сохранения природного баланса на российском пространстве выгоднее будет торговать не углеводородами на биржах, а продуктами ее переработки непосредственно в месте добычи на ярмарках. А это означает, что пора начинать проектировать компактные и мобильные комплексы, размещаемые вокруг скважины, для одностадийной переработки углеводородов в множество полезных продуктов. К сожалению, этому у нас в университетах не учат. А надо бы.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

❓Красный или белый

Сотрудники ГЕОХИ им. В. И. Вернадского начали выражать свое беспокойство по поводу критически важного «элемента жизни» — фосфора. По их расчетам, оказывается, что существующий порядок добычи фосфорного сырья и его экспорта приведет к его полному дефициту в стране через 50 лет. С другой стороны, ученые Сибирского университета еще в 2010 году сообщали, что существующая сырьевая база апатитов и фосфоритов в стране всегда может быть расширена за счет четырех из восьми открытых месторождений Красноярского края и Хакасии. Кроме этих внушительных запасов фосфатного сырья в работу по получению любых модификаций фосфора (красного или белого) могут быть вовлечены отходы сжиженного диоксида серы комбината «Норникель». А еще у нас есть Егорьевское, Вятско-Камское и Полпинское месторождения фосфоритов. Таким образом, материальные ресурсы в стране огромные. При этом чистый фосфор мы до сих пор покупали у «недругов».

Очевидно, что такая неопределенность вызвана отсутствием научно обоснованной концепции освоения этого ресурса во времени. А это уже ответственность Академии наук, а не отдельных научных школ. Без единого понимания модели освоения ресурса всё, что будет создаваться различными организациями в собственных интересах, окажется временным, затратным и неустойчивым.

На практике оно уже так и получается. Например, по заказу Минпромторга России предприятие «Росатома» разрабатывает технологию переработки красного фосфора в высокочистый белый для микроэлектроники. Так как в работе участвуют химики РХТУ, то скорее всего за основу будет принят их метод, запатентованный еще в 1997 году. Где разместят эту технологию после окончания НИР в конце 2025 года, еще не понятно.

В Татарстане решили по-своему. Там строится завод по производству желтого фосфора и фосфорной кислоты. О технологии не сообщается, но исходное сырье в Елабугу решили возить из Мурманской области. Но это же явное нарушение территориально-сырьевого принципа размещения производства, который убедительно обосновал еще в конце 19-го века Д. И. Менделеев. Современные ученые объясняют размещение завода на расстоянии более 2,5 тыс. км от источника сырья тем, что в Казани когда-то была «всемирно известная научная школа фосфооргаников». Это даже не смешно.

⚡️По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», в условиях такой разобщенности научных школ для проектанта важно найти разумный вариант. Таким может быть предложение ученых Московского государственного горного университета о создании непосредственно у источников сырья мобильных и компактных технических комплексов для получения нужных соединений фосфора, что полностью исключает транспортные затраты, а производительность технологии становится регулируемым параметром.

Надо полагать, что этот вариант может быть принят за основу при разработке так необходимой проектантам Концепции освоения фосфатно-сырьевой базы России.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

⚡️Ваши отходы – наша радость

В университетах страны продолжаются исследования под лозунгом «ваши отходы – наш ресурс развития». С начала года студенты придумали уже 15 вариантов применения производственных отходов, о которых мы писали ранее на портале «Техносфера, подъем». По нашей информации, ни одно из предложений, к сожалению, до сих пор не реализовано. На данный момент, были выделены гранты, оформлены статьи и получены патенты, но «воз и ныне там».

В июле в уральских университетах были разработаны ещё 3 инновационных решения, связанные с использованием отходов. Оказалось, что полезные продукты можно получать из пыли металлургических предприятий, а также из отходов содового производства. Более того нашлось ещё одно применение остаткам газобетонных блоков. Всё это достаточно крупнотоннажные отходы и их длительное хранение на предприятиях не только затратно, но и опасно.

Студенты ПНИПУ предложили использовать хлорсодержащий шлам «белых морей» содовых производств в качестве укрепляющего элемента полотна дорог. Полезность и рациональность своего предложения ещё предстоит доказать. Идея не является инновационной, так как этот метод был выбран в качестве основного ещё в 2020 году при формировании планов рекультивации шламонакопителей в Березниках.

⚡️Эксперты портала «Техносфера, подъем» считают, что есть более эффективный способ обращения с отходами содовых шламохранилищ, чем просто закапывание в землю карбоната магния и кальция с примесями хлора. В 2021 году один из таких методов был представлен уральскими биологами на лекциях пермским студентам.

Будущий негатив от распространения в придорожных грунтах хлор-иона очевиден, даже если всё засыпать золой. Необходимо объединить усилия с биологами и создать собственную технологию переработки отходов в ферменты, востребованные в промышленности.

Надеемся, что полученная дополнительная информация поможет студентам и молодым ученым при разработке собственных методов превращения отходов предприятий в ресурс технологического развития. Мы уверены, что молодое поколение будет приносить ещё больше радости пользы, если овладеет навыком проектирования безотходных технологий, а не станет рекомендовать перемещать отходы из точки А в точку Б.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

❗️О базовых признаках земной поверхности

Закономерности космического пространства и атмосферы Земли, о которых мы говорили в предыдущих публикациях рубрики, естественным образом влияют на процессы формирования и поведения «земной тверди». Назовем три ее основных признака.

1️⃣ Неоднородность природно-климатических ландшафтов земли, разнообразие структур которых обусловлено избирательной способностью каждого их элемента поглощать не весь объем солнечного излучения, а только свойственное им пороговое число фотонов. Поэтому каждый участок осваиваемой человеком территории имеет свой собственный биоэнергетический потенциал и степень структурной организованности, количественные значения которых необходимы проектанту для исключения производственных издержек, вызываемых, как принято считать, «случайными авариями».

2️⃣ Наличие в структуре земной поверхности базового компонента — живого покрова Земли, элементный состав которого остается всегда постоянным за счет так называемого некротического метаморфоза, когда в результате ритмического повторения явлений и событий одни элементы гибнут, а другие начинают жить. Такой динамически замкнутый круговорот веществ, энергии и информации обеспечивает устойчивость функции жизнеобеспечения. Для регулирования взаимоотношений между элементами покрова существуют три природных механизма поддержания устойчивости их совместного сожительства:

▶️ взаимно полезное для всех;
▶️ полезное для одного элемента и безразличное для другого;
▶️ полезное для одного и вредное для другого элемента.

Учитывая, что человек является одним из элементов живого покрова Земли, то вся регулирующая, направляющая и перестраивающая сила разума инженера-проектанта должна быть направлена на встраивание в природный ландшафт своего «рабочего места».

3️⃣ Производящая функция «кормилицы». Земля в России считается особым пространством, дарующим все необходимые для жизни блага и энергетику. Все, что вырастает на земле, формирует мировоззрение человека, его культуру, определяет тип хозяйственной деятельности и образ жизни. Природно-географические факторы и климатические особенности, окружающие человека, становятся координатной сеткой для понимания цели в жизни, основой его менталитета. Поэтому земля воспринимается как своя территория, она метится, ограждается и оберегается всеми доступными способами и технологиями. Все, что связано с засорением, захламлением и порчей земли, является противоестественным и наказуемым.

Знание хотя бы этих трех признаков «земной тверди» позволяет превратить процесс грубого освоения пространства в благородную работу по его рациональному осваиванию.

В следующей публикации сформулируем для проектанта базовые признаки подземной зоны пространства Земли, а затем водной и подводной его областей.

#ОКрасивыхЗакономерностяхОП

➡️ Подписаться на канал

⚡️Сотрудники Самарского университета им. Королёва и частной космической компании «СПУТНИКС» (входит в Sitronics Group) создали наноспутник с рекордной остротой гиперспектрального «зрения». С помощью космического аппарата можно будет с беспрецедентной точностью следить за экологической обстановкой, определять состояние здоровья растений, оценивать запас влаги в почвах и оперативно обнаруживать лесные пожары.

Благодаря такой уникальной технической системе мы получаем доступ к информации за пределами видимого диапазона, так как гиперспектральное «зрение» видит пространство в многоканальном спектральном отображении. На основе этих спектров алгоритмы автоматической классификации могут генерировать изображения с ложным цветом и выявлять невидимые для человека характеристики и свойства объектов. Например, определять, какое из двух зерен живое, а какое мертвое, или отличать разные по плотности, но одинаковые по цвету материалы.

На основе данных, которые будет передавать с орбиты наноспутник с гиперспектрометром, ученые Самарского университета планируют обучать команды российских школьников основам анализа и обработки гиперспектральных изображений. Проект реализуется при поддержке Фонда содействия инновациям в рамках научно-образовательного проекта Space-Pi программы «Дежурный по планете».

Наноспутник создан на базе платформы собственной разработки инженеров космической компании «СПУТНИКС». Она специализируется на создании высокотехнологичных спутниковых компонентов и технологий для малых космических аппаратов, а также сервисов на их основе.

«Аппарат весит всего 12 килограммов, он оснащен системами управления, питания, связи, ориентации и гиперспектрометром в качестве полезной нагрузки. Наноспутник формата кубсат состоит из шести юнитов, размер каждого — 10×10×10 см. Со сложенными панелями солнечных батарей он занимает всего 10×20×30 см»,

— рассказал «Стимулу» генеральный директор компании Владислав Иваненко.

Аппарат уже собран, завершена интеграция полезной нагрузки, он прошел функциональные испытания, впереди — предполетная подготовка. Готов к работе на орбите и самарский гиперспектрометр. Его разрешающая способность превышает показатели многих гораздо более крупных как российских, так и зарубежных космических аппаратов гиперспектрального мониторинга Земли. Наноспутников со столь острым гиперспектральным «зрением» в России еще не было.

Подробнее читайте в «Стимуле».

➡️ Подписаться на канал

⚡️В Национальном исследовательском ядерном университете «МИФИ» разработали нейтронный анализатор горных пород — уникальное устройство, предназначенное для определения химического состава образцов различной природы. Разработку представили на форуме «Армия–2024».

Прибор способен определять процентные доли химических элементов в составе горной породы, облучая образец быстрыми нейтронами. Устройство обладает рядом преимуществ перед аналогами: время анализа образца занимает всего 30 минут, причем благодаря высокой проникающей способности нейтронного излучения элементный анализ (объемный и неразрушающий) проходит по всему объему образца. Кроме того, прибор позволяет определять наличие в образце легких элементов, таких как водород, бор или хлор.

Новая разработка может применяться в горнодобывающей и нефтяной промышленности, в металлургии, а также в научных исследованиях.

Как рассказал инженер кафедры прикладной ядерной физики НИЯУ МИФИ Олег Чакилев, нейтронно-радиационный метод основан на измерении спектров вторичного гамма-излучения, возникающего при облучении породы нейтронами. В результате первых соударений нейтронов с ядрами атомов горной породы начинается так называемое неупругое рассеяние нейтронов, при котором они замедляются, передавая бóльшую часть энергии на возбуждение ядер атомов мишени. В результате ядра начинают излучать гамма-лучи, спектр которых является индивидуальной характеристикой атомов.

❗️Но на этом взаимодействие нейтронов с атомами образца не кончается. Процесс замедления быстрых нейтронов в ходе неупругих взаимодействий длится несколько десятков микросекунд. Затем в веществе горной породы возникает излучение тепловых нейтронов. Замедлившись до тепловой энергии, нейтроны захватываются ядрами элементов и переходят в возбужденное состояние.

Время жизни тепловых нейтронов — около 100 микросекунд. Последствием радиационного захвата теплового нейтрона ядром атома также является немедленное излучение гамма-квантов. Спектр гамма-излучения радиационного захвата — тоже индивидуальная характеристика атомного ядра.

Гамма-излучение неупругого рассеяния и радиационного захвата от образца регистрируется сцинтилляционным детектором на основе кристалла бромида лантана. При взаимодействии гамма-излучения с веществом детектора образуются вспышки света, которые с помощью фотокатода преобразуются в электроны. Далее происходит процесс лавинного размножения электронов в фотоэлектронном умножителе: первичный сигнал умножается в несколько тысяч раз, благодаря чему образуются электрические импульсы. Они фиксируются электронной аппаратурой, позволяя измерять характеристики гамма-излучения.

Подробнее читайте в «Стимуле».

➡️ Подписаться на канал

❗️Пермская научная школа биотехнологий

Интерес к знаменитой пермской школе биологов вызван сегодня не только их новыми и полезными для всех научными результатами, но и тем, что в 20-х годах прошлого столетия здесь сформировалась необычайно яркая группа молодых ученых, положивших начало изучению живого покрова Земли.

Сто лет назад благодаря научным исследованиям В. Н. Беклемишева, А. А. Заварзина, А. Г. Генкеля, А. А. Любищева, П. Г. Светлова и Ю. А. Орлова в Перми зарождались биологические знания о почвенном покрове и организации жизни во всех его ярусах. Основными результатами работы группы надо считать полную ликвидацию в стране малярии, а также открытия в ботанике, гистологии, физиологии, морфологии, теории эволюции, палеонтологии и вирусологии. А капитальный двухтомный труд В. Н. Беклемишева «Основы сравнительной анатомии беспозвоночных» до сих пор остается настольной книгой зоологов и палеонтологов.

Отрадно, что с той поры ученые-биологи Перми продолжают безостановочный процесс генерации знаний и создают новые биотехнологии, благодаря которым успешно решаются конкретные практические задачи общества как по предотвращению загрязнения почвы в производственных зонах, так и для получения ценных продуктов из природного сырья.

Впечатляет совместная работа пермских биологов с учеными БФУ им. И. Канта, в рамках которой создана биотехнология получения одновременно четырех полезных продуктов из водорослей Балтийского моря. Получается, на входе мы имеем устойчивый источник сырья и чистый берег моря, а на выходе — не только биоэтанол и полисахариды для фармакологии, но и еще высоковязкую нефть и угольный сорбент.

На портале «Техносфера, подъем!» мы уже отмечали и некоторые совершенно новые исследования пермских биологов, раскрывающие потенциал промышленного использования биомассы микроорганизмов, способных в экстремальных условиях перерабатывать отходы содовых производств и очищать фенольные воды.

⚡️Эксперты считают, что грамотное применение таких «бактерий-экстремалов» в биотехнологиях позволит в ближайшие годы ликвидировать хранящиеся десятками лет на территории Пермского края источники опасностей, рекультивировать почву территорий производственных зон промышленных объектов Урала, а также превратить отходы шламонакопителей и отвалов в ресурс развития предприятий страны.

Несомненно, что для такой работы в помощь пермским биологам требуется не одноразовый грант, а грамотный заказчик и высокоинтеллектуальный инвестор. И такие у нас в стране уже есть. Мы писали об уникальных технологиях переработки отходов с общим названием EFIR, в перечень которых могут быть добавлены и биотехнологии пермских ученых.

Желаем им успехов и плотного взаимодействия с инвестором.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

⌨️ Дайджест научных достижений и инноваций России за прошедшую неделю (12-18 августа)

📍МОСКВА
💙Полнофункциональный макет Беспилотной авиационной системы «Атлас» представил Бауманский университет на Международном военно-техническом форуме «Армия-2024».

💙Ученые Университета МИСИС предложили новый вариант сплава для аэрокосмической и автомобильной промышленности.

📍МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ
💙Специалисты ЦАГИ провели испытания тематической модели отсека крыла с импеллерной распределенной силовой установкой.

📍САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
💙Специалисты СПбГУ и «Газпром нефти» совместно с командой научных партнеров разработали уникальную методику, которая позволит улучшить точность контроля добычи нефти и газа.

💙Ученые СПбГЭТУ «ЛЭТИ» с помощью «цифровых двойников» (виртуальной модели физического объекта) создали источник бесперебойного питания для электроснабжения Арктической зоны.

📍ПЕРМЬ
💙Новый метод очистки лопаток газотурбинных установок с помощью раствора кислот и ультразвука разработали ученые ПНИПУ.

💙Ученые ПНИПУ предложили производить целлюлозу высокого выхода, необходимую для изготовления картона, различных видов бумаги, включая упаковочные материалы, санитарно-гигиеническую продукцию и бумагу для печати, из отходов деревообрабатывающих и целлюлозно-бумажных предприятий.

➡️ Подписаться на канал

⚡️О закономерностях подземного пространства

Считается, что внутреннее строение Земли со времен профессора В. А. Магницкого (1965 год) до сих пор остается крупнейшей проблемой современного естествознания. У ученых есть концепция изучения литосферы, но нет научно обоснованной концепции освоения подземных областей пространства рациональными технологиями.

Пока инженеру предлагаются тектонические карты регионов, указывающие на историю образования разломов, дислокаций и узких глубинных каналов. Есть отрывочная информация по уровню их магнетизма, водопроницаемости и удельной электрической проводимости подземных пластов. Попытки самостоятельно найти связь между 12 гидрогеологическими и геокриологическими районами России и 17 тектоническими подземными структурами с сотней типов грунтов в разных регионах оказались бесполезными. Использовать карты геодезистов, геологов и почвоведов для проектирования объектов и их грамотного размещения практически невозможно, так как в них нет информации о динамике движения подземных энергетических и материальных потоков.

Причина бесполезности геологических, геодезических, почвенных, гидрогеологических и даже спелеологических карт для практического проектирования безопасных и устойчивых объектов кроется в их узковедомственной интерпретации. В каждой научной дисциплине разрабатывается собственная карта регионов, свои теории и классификаторы, которые совершенно не стыкуются с другими науками и поэтому не осознаются инженерами-проектантами производственных, транспортных, информационных и энергетических систем. Отсутствие понятного языка терминов и определений не позволяет сформировать порядок действий проектанта: что можно делать, а что категорически нельзя.

⚡️Эксперты портала «Техносфера, подъем!» считают, что для избежания неопределенностей при проектировании подземных объектов и обеспечения их функциональной устойчивости в течении заданного срока эксплуатации в той или иной точке подземного пространства сегодня надо знать три экспериментально доказанные и проверенные на практике закономерности, сформулированные российскими учеными:

1️⃣ О механизмах регулирования скорости образования углерода, кислорода и вод подземной гидросферы (Азарий Александрович Баренбаум).
2️⃣ О закономерностях прохождения глубинных газов через оболочки литосферы и атмосферы (Владимир Леонидович Сывороткин).
3️⃣ О «числовых правилах» моделирования поведения минералов в технологических условиях на основе знания их природной структуры и энергетической плотности (Вадим Сергеевич Урусов).

Новые знания о протекающих под нашими ногами процессах, возможно, кем-то из ученых не признаются. Но именно их креативность дает проектанту возможность исключить из проектной практики «случайные» выбросы метана в шахтах, избежать оползней на дорогах и прорывов плотин, предупредить карстовые провалы и грозовые пожары, которые, как оказывается, вовсе не вероятностные аномалии, а количественные закономерности природы.

#ОКрасивыхЗакономерностяхОП

➡️ Подписаться на канал

❗️О единой и надежной энергосистеме

Мы уже писали о научных идеях, которые хоть как-то способны обеспечить потребителю стабильное качество электроэнергии. Такие новации считаются трудно реализуемыми на практике, так как техническая политика в области качества электроэнергии в стране окончательно не сформирована. До сих пор длина линий электропередач от источника энергии до объекта ограничена техническими возможностями прошлого века (сечением провода, удельной проводимостью, мощностью приемника, потерей напряжения и т. д.), а нормативные требования не учитывают возможности альтернативных источников энергии.

Поэтому в университетах идет мощный процесс генерация новых идей. Так, в августе сообщили, что в ЛЭТИ разработано техническое решение, позволяющее исключить остановку, например, электродвигателя при отключении основного источника тока. Алгоритм защиты настроен так, что в течении 20 мкс начинает работать резервный источник. Однозначно можно утверждать, что потребность в таких быстродействующих «двойниках» источников энергии огромна. Они нужны в каждом доме, в офисах и на промышленных объектах, в центрах сбора и обработки информации, так как исключают программные сбои, порчу электронного оборудования и предотвращают аварии.

⚡️По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», работа ученых ЛЭТИ требует продолжения для того, чтобы научиться синхронизировать системы переключения не двух, а нескольких альтернативных источников энергии. Пока в созданном прототипе в качестве резервных используются литиевые батареи, что для отдаленных и малонаселенных районов затратно и проблематично.

В отдаленных точках пространства есть энергия солнца, потоков ветра, воды и даже тепла почвы и биомассы. Оказывается, что все эти источники мы уже умеем объединять в одну энергосистему. Известно, что в период 2003–2013 гг. в России была создана и апробирована система электроснабжения объекта на основе пятнадцати различных по принципу действия источников энергии. Это так называемый энергетический септ-кластер. Уральские ученые разработали соответствующую математическую модель такой кластерной системы и создали алгоритм расчета, который позволяет определять даже районы ее потенциального размещения, оптимальную структуру и мощность каждого источника энергии.

Получается, что для создания мобильных, компактных и надежных источников энергии у нас все есть. А для обеспечения потребителей качественной энергией в любой точке страны и мира ученым ЛЭТИ остается только встроить в «септ-кластер» свою уникальную интеллектуальную систему синхронизации различных потоков энергии. Только в этом случае мы можем говорить о наличии в стране не просто единой, а надежной и качественной энергосистемы.

Как говорится, флаг вам в руки.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

⚡️Особенности освоения водного пространства

Размещая технические комплексы в водной среде, человек решает три типовые задачи: исследовательскую, потребительскую и транспортную. Для их решения нужны водные объекты. Поэтому первая особенность процесса освоения водного пространства связана с КПД объектов, функционирующих за счет сжатия, нагрева или охлаждения воды. Так как этот показатель вот уже более 200 лет не поднимается выше 30%, то возникает желание найти альтернативные решения термодинамическим нагрузкам. Тем более что Природа демонстрирует нам разные варианты превращения энергий как за счет создания минимальной разницы давлений в пространстве, так и за счет вечного и самого энергоэффективного процесса круговорота воды — «испарение – конденсация».

❗️Знание этой особенности может привести инженера даже к отказу от некоторых типов водных объектов. Например, никто же не мешает нам вместо рыболовецких траулеров использовать береговые генераторы низкочастотных акустических сигналов, передаваемых с определенной кодовой последовательностью, для привлечения рыбных косяков в сети. Этот эффект был уже доказан. Надо дерзать.

Вторая особенность заключается в том, что знания о воде доступны не всем инженерам. Оказывается, научная дисциплина «Гидрология» представляет знания для географов, климатологов и гляциологов, но только не для инженеров, конструкторов и технологов. Возможно, по этой причине мы не знаем о «плотностной аномалии» воды или о ее способности как газово-солевого раствора аккумулировать тепло или растворять материалы. Надо же нам как-то использовать уникальное свойство так называемой капиллярной воды замерзать при минус 30°С или тройную зависимость воды «соленость – температура наибольшей плотности – температура замерзания», о которой нам никто не говорил.

Все это инженер должен не просто знать, а понимать, чтобы уметь регулировать свойства воды и создавать механизмы управления ее состояниями. Это главная задача нового поколения ученых и инженеров. Пока же все знают, что бесценная вода у нас считается «экономическим продуктом», т.е. покупается и продается, даже несмотря на то, что она грязная и требует все более и более изощренных и дорогих методов очистки.

В качестве третьей особенности процесса освоения водного пространства необходимо отметить отсутствие оперативной системы мониторинга подвижного водного пространства и статичные инструментальные методы исследования параметров воды (плотность, соленость и т.п.). Пора думать о полномасштабном внедрении дистанционных методов контроля состояния и поведения водных потоков всего лишь по одному контрольному параметру, например по уровню газового насыщения воды. Именно этот параметр, как утверждают ученые, является самым информативным с точки зрения безопасности освоения водного пространства.

В следующей публикации поговорим об особенностях проектирования объектов в подводной области пространства.

#ОКрасивыхЗакономерностяхОП

➡️ Подписаться на канал

⌨️ Дайджест научных достижений и инноваций России за прошедшую неделю (19-25 августа)

📍МОСКВА
💙НИУ «МЭИ» успешно выполнил разработку компонентов гибридной силовой установки для тяжелого беспилотного воздушного судна ОАК-ОКБ Сухого. БПЛА С-76 имеет 8 винтов для вертикального взлёта и посадки, приводимых во вращение электрическими двигателями через силовые полупроводниковые преобразователи.

📍МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ
💙На площадке подольского Научно-исследовательского института Научно-производственного объединения «ЛУЧ» разработали опытный образец установки селективного электронно-лучевого плавления порошка (СЭЛП) с высокотемпературным подогревом рабочего объема.

📍САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
💙Ученые ЛЭТИ создали прототип источника бесперебойного питания, превосходящий аналоги по уровню энергоэффективности, КПД и времени подхвата нагрузки.

📍ПЕРМЬ
💙Ученые Пермского Политеха изучили возможность изготовления экологически чистого нетоксичного биосорбента из бурых водорослей, так как они содержат множество активных групп, способных связывать ионы металлов.

📍РОСТОВ-НА-ДОНУ
💙Умный материал, способный менять свою структуру под воздействием света, создали ученые Южного федерального университета в составе международного исследовательского коллектива.

➡️ Подписаться на канал

❗️О недодуманных идеях и недоделанных технологиях

Надежность любого технического устройства обеспечивается технологическими методами. Это факт, и с ним никто не спорит. Например, ресурс работы ГТД зависит от стабильности технологических режимов изготовления лопаток турбины. Такой стабильности сегодня нет, так как промышленная технология их монокристаллического литья дает более 60% бракованных заготовок. По сути, такая технология неприемлема в принципе, так как противоречит здравому смыслу и экономическим интересам.

Университеты каждый год генерируют все новые и новые идеи и технические решения для снижения брака. В 2021 году самарские ученые еще раз оценили причины дефектов и разработали не только вполне подходящие технические решения, но и предложили изменить конструкцию лопатки и полностью перейти на аддитивные технологии их серийного изготовления. К сожалению, научные идеи и технические решения остаются без реализации.

⚡️По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», основная проблема в том, что техническое противоречие в системе «качество детали – надежность турбины» порождено разделением функций конструктора, материаловеда и технолога производства. Такая сегментация в двигателестроении не работает — это же не сборочный конвейер. Пока ученые, конструкторы и материаловеды не объединятся для проектирования безотходных промышленных технологических процессов с математически точно выверенными режимами работы оборудования и объективными методами контроля, это противоречие будет обостряться бесконечно.

Этому учит наша история. Известно, что инженер П. Д. Кузьминский в 1892 году сам разрабатывал проект ГТД и сам же создавал технологию его изготовления. Таковой была и должна оставаться наша русская методология проектирования технических устройств и производственных систем.

Наглядным противовесом отечественной методологии проектирования является последнее предложение металлургов и химиков ПНИПУ для механического завода-изготовителя ГТД. Даже не упомянув о патенте сибирских ученых 2009 года, пермские ученые оформили еще один — на метод очистки лопаток ГТД от оксидной пленки с помощью того же фторида водорода. «Новизна» пермских ученых в том, что вместо соляной, серной или азотной кислот на механическом заводе предлагается использовать еще более ядовитую.

⚡️Будем считать это предложение недодуманным и недоделанным. Тем более что в своих исследованиях химики не учли более совершенные лазерные методы очистки, которые для механических производств выгоднее, чище и быстрее.

Так как исследование проводилось на немецком оборудовании и только с одним образцом лопатки, ученые не смогли сформировать полноценный технологический процесс и объяснить, что же делать дальше с кислотными смесями и отходами оксидов на заводах. Да и задач им таких никто не ставил. А надо бы.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

⚡️О нефтяной науке

Функциональная устойчивость производственных систем, добывающих углеводороды, больше зависит от финансовой системы, чем от сырья и энергии. Не секрет, что и научные новации мало влияют на технологии добычи нефти и газа, так как процессы разведки, проектирования, добычи, транспортировки и переработки сырья методологически отдалены друг от друга, а регулирование объемов добычи осуществляется торговыми биржами.

Конечно, хотелось бы, чтобы все эти процессы решались одновременно в рамках одной системы управления без виртуальной оценки «эффективности добычи». Но в динамике такая модель управления непосильна для человека, так как требует учета полсотни производных технологических показателей. Поэтому, например, казанские ученые, используя нейросети, решили автоматизировать процесс, чтобы объективно рассчитать хотя бы объемы нефти в одной скважине и выбрать рентабельный (но не рациональный) метод ее добычи.

Ученые уже давно говорят о необходимости реанимации принципа «рациональности» при проектировании добывающих производственных систем. Проектанту требуются простые и ясные критерии разработки месторождений с учетом конкретных геологических условий и времени их эксплуатации. До сих пор у нас ничего этого нет, кроме огромного опыта, уникальных научных идей и отложенных технических решений.

Так или иначе, но решать накопившиеся в отрасли за последние сто лет технические противоречия придется новому поколению инженеров-нефтяников. Сегодня для выбора направлений развития добывающих технологий ученые предлагают два вектора.

💙Первый направлен на продолжение интенсивной добычи сырья с улучшением методов определения «точности контроля добычи нефти и газа» (СПбГУ) и моделирования процессов «перемещения тепла и нефти в скважине» (ПНИПУ). В этом же направлении работают и сибирские ученые, предлагая для разрыва пластов использовать полимерные гели с наночастицами оксидов кремния и алюминия. Это все старо, опасно и затратно.

💙Второе направление развития технологий добычи углеводородов связано с переводом нефтегазовых месторождений на равновесный режим работы, при котором отбор сырья из скважин компенсируется их естественным восполнением в залежах в соответствии с биосферной концепцией восстановления углеводородного потенциала. Теоретические выводы концепции обоснованны и подтверждаются практикой, что исключает негативные последствия от эксплуатации скважин для всех, в том числе и будущих поколений. Это разумный вектор, и он неизбежно приведет к созданию компактных и мобильных технологий переработки сырья в месте их добычи.

Наверняка существуют и иные направления развития технологий добычи сырья, о которых непременно надо говорить и обсуждать все варианты технических решений без оглядки на традиции, ведомственные желания, личные амбиции и научные интересы.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

⚡️Особенности освоения подводного пространства

Это недружелюбная для человека среда, хотя в составе воды и атмосферного воздуха практически одни и те же химические элементы. В подводной среде есть три источника опасности и затрат: высокая плотность воды, уровень ее солености и непредсказуемый механизм насыщения газами.

Для трансформации такой среды под свои цели нужно отказаться от типовых технологий «добычи» и начинать проектировать совершенно новые технологии «освоения». Их у нас нет, возможно, потому, что цели нашей Морской доктрины обозначены для инженера не так однозначно, как хотелось бы. Например, в водах Тихого океана нам нужно лишь «найти» железомарганцевые конкреции и кобальтовые корки, а в Атлантике надо уже «разведать и добыть» полиметаллические сульфиды. На дне Азово-Черноморского бассейна опять необходимо только «разведать» месторождения углеводородов, а в водах Балтики планируется «мониторить» места захоронения химического оружия. Как эти задачи решить быстро, дешево и рационально, мы пока не знаем.

Ученые при исследовании подводного пространства интерпретируют его состояние и поведение на основе лишь трех параметров: плотностная стратификация воды, ее теплопроводность и адвекция тепла и холода подводными течениями. Этого недостаточно даже для формирования требований технического задания, в том числе и на создание обитаемых объектов. До сих пор при их проектировании инженер руководствуется правилом «чем дольше требуется пребывание человека на объекте, тем больше должен быть его объем». При существующих знаниях освободиться от этой зависимости очень трудно, но надо.

❗️Беда еще в том, что морфологию дна рек, морей и океанов изучают одни ученые, фауну и флору подводных зон — другие, а химические свойства каждого слоя воды и физические процессы — третьи. Остаются неизученными множество видов электромагнитных полей, которые формируются в подводных пространствах и являются основой прогностической информации о биологически опасных природных явлениях. Огромные ошибки и неопределенности вносят в прогнозы ученых никем не учитываемые опасные отходы и электромагнитные загрязнения, поступающие в подводное пространство от энергетических, транспортных и производственных систем.

Возможно, что в этой ситуации надо говорить о повышении роли проектанта подводных объектов, который просто обязан связывать результаты всех разрозненных исследований в каждом новом проекте для проведения математического и физического моделирования подводных процессов. Без этого ничего не получится. Очевидно, что для обеспечения функциональной устойчивости каждого подводного объекта вопросы о материалах его конструкции, системах жизнеобеспечения, устройствах связи, навигации и движения потребуется решать индивидуально, исходя из целей освоения каждого стратегически значимого для страны регионального направления. И это остается главной особенностью процесса освоения подводного пространства.

#ОКрасивыхЗакономерностяхОП

➡️ Подписаться на канал

⚡️Спиропираны

Так ученые-химики называют химические соединения, структура которых не разрушается, а только лишь изменяется при воздействии электромагнитного излучения. Интересно то, что структурные изменения длины связей или валентных углов между элементами в таких молекулах являются обратимыми, а значит, их можно использовать для выполнения простейших команд, типа «вкл.-выкл.».

Растворы с такой молекулой днем будут иметь один цвет, а ночью другой. Можно сделать так, чтобы при воздействии излучения с одной длиной волны живой организм засыпал, например на время хирургической операции, а при другой — просыпался. И это уже не фантазия, а достаточно доступная технология не только для медицины, но и для микробиологии, оптики и фотоники. Возможно, мы научимся с помощью гибридных и полифункциональных материалов управлять свойствами опасных химических соединений.

Для реализации этой научной идеи существует два ограничивающих препятствия, для преодоления которых нужны усилия не только химиков, но и физиков.

💙Первая трудность связана с технологией создания таких уникальных молекул. Поиск «грамотных подходов» к их дизайну, синтезу и увеличению времени существования продолжается в РХТУ и ЮФУ уже более 20 лет. Синтезировано больше сотни таких соединений, но все они используются только для исследований. Результаты всех исследований приблизительные, что не позволяет построить надежных корреляций «структура–свойство». Это означает, что химики-синтетики пока не могут «на заказ» создать структуры, наиболее подходящие для выполнения специфических функций. Последняя информация от ростовских ученых хоть как-то обнадеживает, что у них что-то уже получается.

💙Вторая проблема в том, что даже при наличии промышленной технологии синтеза «умных молекул» нам потребуются еще целая линейка генераторов электромагнитных излучений и знания всех спектров поглощения для управления их поведением в растворах, гелях, мазях, металлах, порошках и даже в газах. Проектной команде химиков для этого нужны физики и материаловеды. Очевидно, что для одних материалов диапазон длин волн может быть в области 650 – 1000 нм, а для других потребуется терагерцовый генератор и детектор. Если ученые-химики не будут думать над этими проблемами сейчас, то их исследования в области фотофармакологии так и останутся в статусе статей, диссертаций и нереализованных патентов. Но заказчики и инвесторы упорно ждут от ученых реальных результатов и надеются, что у них все получится уже в этом году.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

⚡️Электрические беспилотники: прошлое, настоящее и будущее

Истории электрических транспортных систем в небе России не более десяти лет. Первый полет мотопланера АС-4-115 с одним электрическим двигателем компания «Авиастроитель» организовала в 2015 году. Уже через год полетел планер с двумя двигателями мощностью по 10 кВт. Заряда батарей хватало только лишь на взлет и полет на 80 км. Это было начало.

Уже к 2020 году компания «Суперокс» испытала электрический авиадвигатель на высокотемпературных сверхпроводниках мощностью 500 кВт. Это позволило компании «Туполев» через год начать разработку первого регионального пассажирского самолета с гибридной силовой установкой.

❗️Сегодня в России уже десяток проектных команд, осваивающих воздушное пространство России с помощью БПЛА. Одни создают бесшумные электродвигатели для городских беспилотников («Стронгвингс»), другие работают над многофункциональными системами с вертикальным взлетом и посадкой («Эколибри», «Ангравити», «Транспорт будущего»), а в СибНИА построили (видимо, общую для всех) летающую лабораторию для проверки и отработки новых идей и технических решений.

Подготовка высококлассных специалистов для новых транспортных систем ведется в университетах МАИ, МИСИС и МФТИ. Надо отметить, что это не просто обучение, а прямое участие студентов в конкретных проектах. Например, в НИУ «МЭИ» их силами создан преобразователь постоянного напряжения литиевого аккумулятора в переменное для питания восьми электродвигателей беспилотника С-76. Химики Казанского университета создали для планера особо прочные углепластики, которые после завершения его эксплуатации можно перерабатывать в фосфатные удобрения. В МИСИС сделали новый сплав, который увеличивает ресурс основных элементов аэротранспортных систем.

Главное, что у всех проектных команд есть заказчики и инвесторы. Правда, до сих пор кто-то из них требует от студентов и аспирантов отсылать информацию о созданных технологиях в европейские журналы, не понимая разницы между понятиями «престиж ученого» и «ущерб репутации». Возможно, именно такое глупое «международное сотрудничество» привело к тому, что сегодня у нас нет простых и надежных источников энергии для электрических беспилотников.

⚡️По мнению экспертов портала «Техносфера, подъем!», именно разнообразие источников энергии будет определять будущее беспилотной авиации в каждом регионе страны. Где-то бензин и китайская батарейка останутся как архаизм, но все-таки сменные воздушно-алюминиевые картриджи студентов МАИ или топливные элементы ученых ИПХФ РАН гораздо выгоднее их по всем параметрам. Во-первых, конструктивно наши разработки намного проще, во-вторых, можно легко обеспечить 10-часовую продолжительность полета в экстремальных условиях. В-третьих, технология дает возможность регулирования мощности силовой установки от 0,5 до 500 кВт. Да, придется еще поработать, но главное — никакой зависимости от других. Все свое, доступное и дешевое. Именно в сторону такого будущего и надо делать выбор.

#ОНаукеиТехнологиях

➡️ Подписаться на канал

⚡️В конце 20-го века ученые-нефтяники начали вслух говорить о том, что мы неправильно строили, эксплуатировали и консервировали скважины только потому, что не знали и не ведали о характерном 30-40-летнем цикле формирования нефти и газа в природной системе по механизму геосинтеза подземных вод и углекислого газа с попутным образованием кислорода и водорода. Так начала формироваться новая наука о механизмах образования углеводородов.

Самое интересное заключается в том, что со временем эти теоретические обоснования подтверждаются на практике. Не все могут понять, что скважины по своим свойствам схожи с колодцами для отбора воды. Сколько бы мы ни взяли из такого колодца нефти или газа, через определенное время он опять наполнится ценным природным продуктом. Требуется сделать эксплуатационный перерыв. И не надо, как говорится, плевать в свой колодец, разрывая пласты земли, заливать ее кислой водой или вечно бетонировать скважину только для того, чтобы продать кому-то еще один дополнительный баррель нефти. Предлагается просто услышать ученых, которые к тому же научат считать баланс между объемом отбора нефти и объемом ее образования в подземной «углеводородной ловушке».

❗️Ученые уже обсуждают необходимость реанимации принципа рациональности при проектировании добывающих производственных систем. Кто будет этим заниматься «по-взрослому», мне непонятно. В университетах этому не учат. А надо бы.

Так или иначе, но решать накопившиеся в отрасли за последние сто лет технические противоречия придется новому поколению инженеров-нефтяников. Хочется верить, что устаревшие правила эксплуатации нефтегазовых хозяйств изменятся.

Начинать надо с самых негативных. Во-первых, очевидно, будут навсегда забыты методы гидроразрыва пласта, разрушающие естественные природные «ловушки» нефти и газа. Во-вторых, темпы извлечения нефти из недр не будут превышать темпов ее естественного пополнения. В-третьих, уже сейчас ясно, что транспортировка нефти и газа на тысячи километров от скважин является затратной как для поставщика, так и для потребителя. Поэтому для сохранения природного баланса на российском пространстве выгоднее будет торговать не углеводородами на биржах, а продуктами их переработки непосредственно в месте добычи.

А это означает, что пора учиться проектировать компактные и мобильные комплексы, размещаемые вокруг скважины, для одностадийной переработки углеводородов в множество полезных продуктов. Проектанту требуются простые и ясные критерии разработки месторождений с учетом конкретных геологических условий и времени их эксплуатации. До сих пор у нас ничего этого нет, кроме огромного опыта, уникальных научных идей и отложенных технических решений.

Подробнее читайте в «Стимуле».

➡️ Подписаться на канал