ГЛОБАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ МОЛОДЫХ
По результатам конкурса «Глобальная энергия» в числе молодежных проектов победила группа исследователей Томского политехнического университета. Итоги были объявлены в Центральном доме ученых Российской академии наук. Эксперты отметили высокий уровень работы. В церемонии участвовал Майкл Нобель (правнук Альфреда Нобеля), представитель Президента Российской Федерации по вопросам развития отношений с Европейским Союзом Сергей Ястржембский и другие официальные лица.
О. Плотников, Томск
Общепризнанно, что в третьем тысячелетии водород станет основой мировой энергетики. Уже в начале 60-х годов XX столетия в этом направлении интенсивно проводились работы в ряде стран. В настоящее время это обеспечивает им известные преимущества. К сожалению, в последние годы Россия заметно отстала в области водородной энергетики и вынуждена активно наверстывать упущенное.
В частности, приданию особой значимости решению данной проблемы способствует международная премия «Глобальная энергия», которую по праву считают российским эквивалентом Нобелевской премии. Цель «Глобальной энергии» — стимулирование поиска альтернативных источников энергии и содействие исследованиям коллективов молодых ученых по водородной энергетике, производству топлив и энергии из органического сырья, безопасному обращению с радиоактивными отходами, безопасной разработке месторождений полезных ископаемых и добыче трудноизвлекаемых углеводородов.
 |
| Молодые ученые Томского политехнического университета Анна Годымчук и Александр Громов в компании с Майклом Нобелем. |
Памятный диплом и медали группе молодых ученых ТПУ (к.т.н. А. Громов, А. Годымчук, магистрант А. Астанкова, д.ф.-м.н. А. Ильин) за разработку мобильных генераторов молекулярного водорода вручил председатель международного комитета по присуждению премии «Глобальная энергия» академик Федор Митенков.
Таким образом, «молодые» оказались в весьма достойной компании с выдающимися представителями науки, удостоенными премии «Глобальная энергия» в 2006 году. В их числе — академик Евгений Велихов (Россия), доктор Масаджи Йошикава (Япония) и доктор Роберт Аймар (Франция).
Награждению томской группы предшествовала длительная и основательная работа. Поиск простого, надежного и эффективного способа получения молекулярного водорода был начат в 1986 году в рамках «оборонного заказа» в НИИ высоких напряжений Томского политехнического университета. Почему в качестве реагента был выбран алюминий? Потому что он: a) доступен; б) обладает высокой реакционной способностью; в) в реакции с водой дает больше водорода по сравнению с аналогами.
Надо отдать должное профессору Ильину, который, возглавив кафедру общей и неорганической химии университета, перенес эту тематику из НИИ ВН и продолжал ее развивать. Изучение реакции взаимодействия порошков металлов и воды с выделением молекулярного водорода не прекращалось все последующие годы.
В начале 2000-го были установлены контакты с заинтересованными компаниями «GIAT» и «SNPE» (Франция), завершившиеся поставкой со стороны НИИ высоких напряжений в течение 2001-2002 г.г. партий нанопорошка алюминия, полученных методом электровзрыва. Этот оригинальный метод также был разработан в НИИ ВН и доведен до опытно-промышленной технологии.
Кроме того, потребовались дополнительные шаги по созданию необходимой инфраструктуры для проведения научно-исследовательских работ на достойном уровне. В 2001 году на базе Лаборатории-14 НИИ высоких напряжений и кафедры ОНХ был образован научно-образовательный комплекс «Физико-химия нанопорошков и наноматериалов», в котором ныне проходят обучение аспиранты и докторанты.
В последующем при выполнении проекта РФФИ был разработан и сконструирован экспериментальный генератор водорода «Водаль-05» с высокой производительностью. Преимуществом данной технологии является пожаровзрывобезопасное исполнение модельного генератора водорода, отсутствие токсичных реагентов и продуктов, в перспективе — доступные и дешевые исходные материалы: вода и нанопорошок алюминия.
В этот период участниками группы молодых исследователей по данной тематике было опубликовано более 30 работ в реферируемых отечественных и зарубежных журналах. А в июле прошлого года зарегистрирована заявка на патент Российской Федерации «Смесь гидрореагирующая» номер 205122192.
Полученная премия «Глобальная энергия» даст возможность выполнить проект, который рассчитан на два года. В ходе его выполнения предполагается решить двуединую задачу: получение водорода и нанопористых структур. Первая предусматривает доведение модели генератора водорода с использованием нанопорошков алюминия и воды до промышленной разработки, сертифицировать ее и внедрить.
Вторая ставит целью получение уникальных сорбентов — носителей лекарственных препаратов, вакцин и короткоживущих радиоизотопов для щадящей и эффективной медицинской диагностики, находящей применение в современной онкологии и кардиологии.
В качестве одной из практических задач проекта предусмотрена разработка добавок и условий, позволяющих использовать в качестве сырья для генератора водорода промышленные порошки алюминия, имеющие более низкую стоимость.
Таким образом, перед исследовательской группой стоит целый ряд проблем, предполагающих проведение исследований по изучению активности порошков алюминия разной дисперсности; режимам синтеза водорода при взаимодействии порошков алюминия с водой в присутствии добавок и при различных рН для определения оптимальной скорости выделения водорода; влиянию технологических факторов на скорость выделения водорода в водно-алюминиевых (магниевых) дисперсиях.
Одним из этапов станет разработка кинетико-термодинамического механизма синтеза молекулярного водорода по предложенному способу. О степени практической новизны и актуальности данной разработки свидетельствует тот факт, что еще до получения премии «Глобальная энергия» коллективом молодых исследователей-политехников была подана заявка на патент РФ «Способ получения газообразного водорода». И уже очевидно, что в финале проекта будет получен еще один патент — на действующее «Устройство».
К выполнению проекта будут привлечены специалисты по нанопорошкам: сотрудники кафедры ОНХ, входящие в «кадровый резерв ТПУ», аспиранты, магистранты и студенты. Будут проведены фундаментальные исследования, направленные на установление особенностей механизма взаимодействия наночастиц металлов с водой, что, безусловно, позволит разработать более совершенные устройства для получения молекулярного водорода.
стр. 7
| 
