Прошедший в нашем городе в августе Международный технологический форум «Технопром-2022» очень сильно напоминал демонстрацию наших возможностей в плане импортозамещения. Во всяком случае, это касалось критически важных направлений, от которых зависит наша способность конкурировать с нынешними геополитическими соперниками – как в чисто экономической, так и в военной сфере. В указанном контексте тема водородных технологий, подробно рассмотренная на отдельном «круглом столе», приобретает особое значение ввиду ее непосредственного отношения к прорывным технологиям, особенно если они затрагивают проблему развития энергетики.
Сегодняшняя ситуация на энергетическом рынке убедительно показывает, насколько важно держать высокую планку в этом секторе, от которого прямо зависит вся национальная экономика. Развитие отечественной энергетики, по сути, является принципиально важным условием развития отечественной промышленности. Отсюда вытекает необходимость быть, что называется, всегда на острие, лидировать в самых передовых направлениях. Именно этот момент и был продемонстрирован на упомянутом «круглом столе», посвященном водородным технологиям.
Думаю, нет смысла доказывать, что водородные технологии являются в настоящее время весьма актуальной темой – как для представителей науки, так и для представителей реального сектора экономики. Как выяснилось, российские компании уже начинают внедрять соответствующие разработки и выходить с ними на мировой рынок. Однако международная политическая обстановка накладывает на них определенные ограничения. Поэтому российским разработчикам оказалось принципиально важно «сверить часы» и обменяться своими идеями.
Сразу скажем, что водородная тема давно привлекает серьезное внимание со стороны ученых нашего Академгородка. Так, в конце прошлого года на базе Института катализа СО РАН был создан Центр компетенций НТИ, посвященный водородным технологиям. Название Центра говорит само за себя: «Водород как основа низкоуглеродной экономики».
Как отметил руководитель Центра Павел Снытников, Институт катализа СО РАН был выбран в качестве базовой организации отнюдь не случайно, поскольку он является самым крупным в стране специализированным научным центром в области каталитических процессов. Без каталитических технологий, напомнил ученый, просто немыслима вся современная нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, химическая промышленность, а также газохимия, фармацевтическая и пищевая промышленность. Все они, по его словам, составляют основу так называемых водородных технологий, область применения которых весьма широка.
«Когда мы говорим о водородных технологиях, – уточнил Павел Снытников, – надо понимать, что речь идет не только об энергетике. С нашей точки зрения, есть более широкое понятие, которое может обозначать основу для создания новой отрасли в данной области». В этом плане показательно, что консорциум, представленный Центром, объединяет 33 организации, куда входят 10 коммерческих компаний, 10 научных организаций и 13 вузов. По сути, это объединение сочетает в себе известный «Треугольник Лаврентьева», когда наука, образование и внедрение составляют некое ядро для развития технологий. В данном случае имеет место, по словам Павла Снытникова, многомерное пересечение таких треугольников, когда все эти работы представляют большую матрицу, где решаются все вопросы для формирования новой отрасли.
Еще один показательный момент – это сама география консорциума Центра НТИ. Входящие туда организации охватывают практически всю территорию страны – от Санкт-Петербурга до Южно-Сахалинска.
«Можно сказать, что в нашем консорциуме представлены почти все природно-климатические зоны страны – включая и территорию Крайнего Севера – необходимые для отработки наших технологий», – заметил Павел Снытников. В настоящее время, по словам ученого, все разработки разделяются по четырем основным направлениям. В частности, речь идет о следующих проектах с весьма говорящими названиями: «Водородная заправка», «Биоводород для генерации электроэнергии», «Водород для Е-химии и Е-топлив как основа низкоуглеродной экономики», «Крупнотоннажный водород для низкоуглеродной экономики».
Как разъяснил ученый, проект «Водородная заправка» призван не только развивать технологии получения водорода, но также выявлять различные конкурентные решения, которые были бы интересны с точки зрения использования в той или иной климатической зоне, либо под какие-то конкретные задачи. Важно подчеркнуть, что в рамках развиваемых процессов здесь уже заложена идея некой внутренней конкуренции. «Мы не концентрируемся на первом этапе на разработке какого-то одного процесса. Например, мы сравниваем, где можно применить методы автотермического реформинга по сравнению, скажем, с матричной конверсией. Или сравниваем каталитический пиролиз с термическим пиролизом. И таким вот образом решаем прямую задачу получения водорода для заправки автомобилей», – отметил Павел Снытников. Идя указанным путем, считает он, можно в ряде случаев удешевить производство водорода. И подобные задачи весьма нетривиальны.
Также весьма нетривиален проект, связанный с биоводородом. Для этого достаточно принять во внимание вовлеченные сюда организации, связанные с созданием технологических цепочек. Например, одни организации компетентны в изготовлении планарных топливных элементов. Другая организация в большей степени занимается микротрубчатыми топливными элементами. Какие-то организации проводят исследования в области важных компонентов. И всё это в целом позволяет создать готовый законченный продукт. Таким путем, по словам ученого, решается задача создания необходимых технологических цепочек для производства продукта с высокой добавленной стоимостью. По мнению Павла Снытникова, именно такой подход является основой для достижения технологического суверенитета нашей страны.
Весьма интересен в этом плане третий проект с необычным, на первый взгляд, названием: «Водород для Е-химии и Е-топлив как основа низкоуглеродной экономики». Здесь сосредоточены разработки, которые на сегодняшний день находятся на низком уровне технологической готовности. Но, тем не менее, они имеют огромный потенциал с точки зрения последующего внедрения. «Возможно, это еще не позволяет в ближайшие два-три года вывести данные разработки на готовый продукт, но, если мы продолжим этим заниматься, мы в дальнейшем получим от такой работы высокий эффект – и технологический, и практический», – пояснил Павел Снытников.
Что касается четвертого проекта, то он в большей степени связан с решением проблем уже существующей отрасли. В основном здесь решаются задачи модернизации имеющихся на сегодняшний день производств. В первую очередь речь идет об увеличении эффективности получения водорода, выделении углекислого газа с его последующей утилизацией. При этом, пояснил Павел Снытников, продукт, получаемый по какому-то одному направлению, является реагентом для другого направления. Таким способом выстраивается цепочка полного технологического цикла. И поэтому в целом по отрасли мы в состоянии получить весьма высокую эффективность как раз за счет небольших модернизаций и внедрений на отдельных стадиях.
Отметим здесь следующий важный момент: уже сейчас со стороны некоторых крупных российских компаний формируется запрос на технологии по транспортировки водорода на длительные расстояния (к примеру, для продажи за рубеж). И в этом случае обнадеживает тот факт, что Институт катализа СО РАН, по словам Павла Снытникова, в настоящее время обладает необходимыми для решения таких задач технологиями. Причем, это осуществляется при тесном взаимодействии с другими научными организациями, что позволяет уже сейчас представить соответствующие разработки для создания целого комплекса по сжижению водорода.
Таким образом, мы с уверенностью можем сказать, что отечественная наука уже сделала реальные шаги в новое технологическое будущее, представив вполне осязаемые результаты по части водородных технологий. Разумеется, мы не в состоянии представить это будущее в полном объеме, а равно не можем предсказать, как выстроятся технологические тренды в течение текущего десятилетия, и куда сместятся акценты (учитывая сложную геополитическую обстановку). Однако нельзя не отметить сам факт широкой кооперации наших научных организаций и коммерческих структур в деле освоения новых направлений. Пожалуй, именно эта кооперация является для российских ученых самым значительным и самым показательным событием.
Источник: Академгородок Новосибирск
