ГЛОБАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ
АКАДЕМИКА НАКОРЯКОВА
Девятого июня в Санкт-Петербурге Президент России В. Путин вручил премии «Глобальная энергия» победителям конкурса 2007 года: академику В. Е. Накорякову (Институт теплофизики СО РАН) и профессорам Джефри Хьюиту (Великобритания) и Торстейну Зигфуссону (Исландия). Торжественная церемония награждения лауреатов состоялась в рамках Международного экономического форума и стала одним из самых ярких его моментов. Своими соображениями о престижных премиях, энергетике, инновациях, технопарках и многом другом Владимир Елиферьевич НАКОРЯКОВ делится с читателями «НВС».
На границе между водой и паром
— Владимир Елиферьевич, название цикла ваших исследований, отмеченных премией «Глобальная энергия» — «Физико-технические основы теплоэнергетических технологий», звучит слишком обобщенно. Расшифруйте, пожалуйста, что за ним кроется.
— В течение 50-ти лет я продолжаю исследования, которыми занимался мой великий учитель академик С. С. Кутателадзе — работаю в области многофазных течений. В кипящих и конденсирущихся смесях, на грани между водой и паром, эти явления много сложнее, чем в обычных однофазных средах. Часто эти течения турбулентные, в них проявляются синергетические эффекты. Отчасти я получил премию за исследования в области турбулентных двухфазных течений.
Другая составляющая этой премии — работы по пленочным течениям. Однажды Петр Леонидович Капица, сидевший в ту пору под домашним арестом за то, что отказался участвовать в атомном проекте, наблюдал, как по оконному стеклу стекает дождевая пленка. Он заметил волны, бегущие по этой пленке, и написал для них уравнение, а его сын Сергей Петрович проверил его экспериментально. Сейчас на это открытие Капицы ссылок не меньше, чем на нобелевские работы по сверхтеплопроводности. Эти волны значительно усиливают процесс передачи тепла, играют колоссальную роль в энергетических установках и установках химических производств. Мне удалось доказать, что эти волны не капиллярные, как думал Капица, а кинематические.
Наконец, третья часть — исследования по акустике в неоднородной среде. В свое время Яков Борисович Зельдович обратил внимание на то, что в двухфазных средах есть условия, в которых скорость звука растет с понижением давления — возникает так называемая ударная волна разрежения, существование которой ранее считалось невозможным. Наши эксперименты и расчеты подтвердили его правоту. А потом этому открытию нашлось и практическое применение.
Так или иначе, всё, что мне приходилось делать, находило отражение в нормах расчёта или, как сейчас говорят, кодах — законах, по которым проектируются все агрегаты современной энергетики. Кто говорит, что науку можно разделить на фундаментальную и прикладную, тот не знаком с существом науки. Эти понятия неразделимы.
Премию мы разделили с Джеффри Хьюитом, с которым вели исследования параллельно: мы с моим учителем Самсоном Семеновичем Кутателадзе в Новосибирске, Хьюит — в Англии. Можно сказать, что его работы я знаю «с детских лет».
Третьим был исландец Торстейн Зигфуссон — за практическое внедрение водородной энергетики. Сам он говорил, что получил премию больше как менеджер, чем как ученый. В Исландии сегодня избавляются полностью от всякой экологически вредной энергетики. Например, строят геотермальные станции, причем фреоновые турбины для них покупают в Израиле, хотя начиналось это дело в Институте теплофизики в 1967 году. Первую фреоновую станцию С. С. Кутателадзе и его ученики (В.Н. Москвичева и Ю.М. Петин) поставили на Камчатке, в Паратунке, а потом инженеры, которые её проектировали, уехали в Израиль, организовали там свою фирму, по этим проектам выпускают оборудование и продают. И водородную энергетику в Исландии внедряют везде, где можно. Купили даже десять автобусов, работающих на водороде. Стоимость каждого — миллион долларов. Все очень красиво, но безумно дорого. Но это себя оправдывает, т.к. привлекает еще больше туристов.
Топливо будущего
— Вы ведь тоже много занимались водородной энергетикой…
— Я уже лет 15 за водородную энергетику воюю. Водород, безусловно, топливо будущего. Глобальная тенденция развития энергетики — рост концентрации водорода в теплоносителях. В угле больше водорода, чем в дереве. Еще больше водорода в газе. А чистый водород — идеальное топливо.
В чем его главное преимущество? При сжигании угля или любого другого топлива работает термодинамика обратимых процессов, где максимальный теоретический КПД, который определяется как разница верхней температуры пара минус температура окружающей среды, деленная на нижнюю температуру, для комбинированного цикла газ-пар — максимум 52-54 %. А в случае с водородным топливом (при использовании топливных элементов) работает совсем другая термодинамика — необратимых процессов — с КПД до 95 %, т.е. почти в два раза больше. Поэтому в будущем водород будут получать из воды (с помощью атомной энергетики, ветровой, солнечной и пр.), а потом его использовать на транспорте и стационарной энергетике. В сумме получаем колоссальный эффект и избавляемся от менее привлекательных видов энергетики. Этого многие не понимают.
Громадный теоретический КПД, который уже достигается, компактность, экологическая чистота — огромные преимущества водородной энергетики, которые могут быть реализованы к концу столетия. И уже сейчас, пока мы спорим, состоится она или нет, «Тойота» заявила, что к 2015 году 30 % новых автомобилей будет работать на водороде. Не отстает в прогнозах и «Дженерал Моторс». Водород может сжигаться прямо в двигателях, может в топливных элементах. Они говорят — значит сделают.
Сейчас в энергетике происходят два основных события. Нормальная теплоэнергетика переходит на малые размеры: диаметр трубок котлов от 20 мм уменьшается до 3-5 мм. Это громадный прорыв в генерации. А второе — развитие водородной энергетики. Я профессор кафедры водородной энергетики в Томском политехническом университете. А у нас в Новосибирске, как будто, нет ее. В Президиуме Сибирского отделения, по-моему, тоже многие сомневаются, есть такая наука или нет. Но, если мы здесь отстанем, это будет отставание почище, чем в нанотехнологиях.
— Помнится, с «Норильским никелем» были работы в этом направлении?
— «Норильский никель» через Президиум РАН отдал 40 млн долларов в Академию на проекты по водородной энергетике. Все вдруг превратились в водородных энергетиков, деньги разошлись, в результате появилась большая кипа толстых отчетов, и «Норильский никель» до сих пор не знает, что с ними делать.
По-видимому, эта деятельность сошла на нет. Прохоров недавно купил американскую фирму, которая занимается водородной энергетикой, полунаучно-исследовательскую, и ему сейчас российская наука не нужна. Но в Институте теплофизики работы по водородной энергетике будут продолжаться. В частности, по совместному с томичами гранту на топливные элементы успешно работают моя группа и чл.-корр. РАН М. Предтеченского. В настоящее время я получил предложение о сотрудничестве с профессором А. Гусевым (г. Саров). Наш директор чл.-корр. РАН С. Алексеенко получил контракт с Израилем по микроводородной энергетике. Это один из путей развития нашего института.
Протокол — не догма
— Утолите, пожалуйста, детское любопытство: как проходила сама церемония награждения премией «Глобальная энергия»?
— Пять дней мы были в Санкт-Петербурге. Дали нам «Мерседес» с водителем, и в первый день мы просто ездили по городу. Во второй день читали лекции, каждый о своем. Потом состоялся конкурс молодых ученых по грантам Фонда «Глобальная энергия» (на эти гранты дают 3 миллиона руб.). С очень хорошими докладами выступала молодежь (правда, не было сибиряков), а мы, «взрослые» победители, давали комментарии.
На следующий день была репетиция. Отрабатывалось все: с какой стороны подойти к Президенту, как подать ему руку, как взять медаль, куда потом пройти… Протокол — страшная сила! Все это происходило в выставочном комплексе, где было пять тысяч человек. Суета стояла страшная. Все показывали по телевизору — журналисты были даже на репетиции.
А назавтра — сама церемония вручения. С одной стороны сцены — три кресла для лауреатов, с другой — семь кресел для учредителей премии (А. Чубайс (РАО ЕЭС), В. Богданов («Сургутнефтегаз»), руководители других компаний). В зале было много известных людей: вице-премьер С. Иванов, академики, депутаты Думы, бизнесмены, наш губернатор Виктор Александрович Толоконский.
Первым премию вручали мне. И я сразу же начал систематически протокол нарушать. Сначала вцепился в медаль и ни в какую не хотел ее отдавать той девочке, что специально для этого выходила следом. Потом вступил в разговор с Путиным, что, вообще-то, не предполагалось — положено было ограничиться благодарностью.
Наконец, подарил ему две книжки. Первая — «Академгородок.ru», изданная в 2004 году — это независимые мнения многих разных академгородковских людей по разным актуальным вопросам. Ее редактировали только литературно, а не «политически», сохраняя все нелицеприятные высказывания. Потом эту книгу очень быстро расхватали, сейчас готовим переиздание. Я хочу добавить туда, с вашего разрешения, дискуссию о технопарке из «Науки в Сибири».
— Буду весьма польщен!
— Эту книгу я передал помощникам президента. Может быть, найдет время заглянуть. И книгу известного русского экономиста С. Хрулева «Финансы России», которую я переиздал несколько лет назад. Она выдержала несколько изданий, последнее в 1916 году. Я только избавился от старой орфографии и размерности (фунтов и пр., указанных в таблицах). Очень интересная информация.
Впечатление Путин произвел очень сильное, а я ведь много людей повидал. На сцену взлетел стремительно, рукопожатие быстрое и крепкое. У него удивительно внимательные глаза и, что я заметил во время нашего незапланированного разговора, с искоркой юмора в глубине.
Сначала президент выступил с официальным поздравлением, потом вручил медали. Каждый из нас произнес ответную речь. Я вспомнил высказывание Федора Михайловича Достоевского: «Мы многому научились, что бранить на Руси, и иногда бранимся дельно. Но мы совершенно не знаем и не умеем до сих пор, что хвалить на Руси, за что, впрочем, и нас похвалить не следует». Привыкли: проект не успел заработать, как мы его уже ругать. Пусть национальных проектов по науке сейчас и нет, но мы чувствуем, например, что большие средства пошли в сельское хозяйство. В содружестве с фермером из Искитимского района мы пытаемся сейчас сделать молокоохладители на селе. Так что у меня большие надежды на национальные проекты, о чем я и сказал президенту.
Потом послы зачитали поздравления премьер-министра Великобритании и президента Исландии. В общем, всё шло вполне по протоколу. А потом совершенно неожиданно Путин взял слово ещё раз, чем вызвал лёгкое замешательство у сопровождающих лиц. Говорил о ведущей роли энергетики в будущем, что Россия — великая энергетическая и великая военная держава, и надо добиваться, чтобы она стала великой инновационной державой. На этой эффектной ноте церемония и завершилась. Я не могу не отметить прекрасную работу Оргкомитета.
Одиночество энергетической науки
Почему для меня эта премия важна? Она и по масштабу Нобелевская — 1млн 200 тыс. долларов, на троих каждому по 400 тыс. долларов. И то важно: на конкурс было представлено 165 проектов из 30 стран. Реакция на присуждение в каждой стране — как минимум поздравление на самом высшем уровне. Поэтому это действительно мощная награда. Я очень рад, горд за институт, благодарен С. С. Кутателадзе, который меня на правильный путь наставил.
Мне бы хотелось не «себя показать» — мне это уже не нужно. Я хочу воспользоваться поводом, чтобы обратить внимание на проблемы института и энергетической науки в целом.
Наш Институт теплофизики — единственный в Сибирском отделении, который занимается теоретическими основами энергетики. Поэтому и оценить его деятельность на всех советах и пр. никто не может должным образом — экспертизу делают люди, которые этим не занимаются. Мы одни, и в этом трудность нашего существования.
В формулах для норм расчетов котельных агрегатов половина формул — Кутателадзе и его коллег, часть — ИТ СО РАН. Невозможно создавать новые устройства, не имея норм расчетов. Для создания энергетических машин инженерам нужна пища. Мы ее даем. Кроме того, иногда получается параллельно какая-нибудь прикладная разработка.
Вот понимания этого не хватает здесь, в Сибирском отделении. На водородную энергетику денег нам не дают. Те же тепловые насосы — ну что тут особенного! Они же известны давно! Но мы-то делаем четвертое поколение машин, даже лучше, чем за границей, потому что наши тепловые насосы и тепловые насосы «у них» — это разные машины. У нас средняя температура окружающего воздуха минусовая, в Европе или Америке — плюсовая. Поэтому в нашей машине и теплообменник, и все расчеты другие. И их серийное производство невозможно, каждый объект — новая машина. Закупать импортные — себе в убыток. Когда за тепловые насосы кто-нибудь получит Нобелевскую премию, тогда, быть может, и у нас поймут. Во всем мире тарифы при применении тепловых насосов в значительной мере субсидирует государство. У нас они массовым образом начнут реализовываться тогда, когда Россия пойдет по этому пути, а также с началом реального осуществления программы Киотского протокола. К этому времени мы уже накопим опыт на наших образцах тепловых насосов. Сейчас тепловой насос, сделанный на средства программы «Энергосбережение СО РАН», успешно работает в Байкальском музее на байкальской воде.
— Много говорят о перспективности газогидратов…
— Газогидраты как топливо? Я сейчас занимаюсь газогидратами для транспорта. Хорошая работа идет, с громадной перспективой.
О технопарке и сущности инноваций
— Владимир Елиферьевич, вы сами затронули в разговоре тему строительства технопарка в Академгородке. На страницах нашей газеты вы высказывали много сомнений и критических замечаний по этому поводу. Какова ваша позиция сегодня?
— По Технопарку моя точка зрения изменилась только в одном — правильно, что все производственные помещения-ангары перенесли на Инженерную улицу.
Самая большая беда технопарка, и здесь я тоже остаюсь при своем мнении — это неправильное понимание, что такое инновация. У меня есть книжка, которую мне подарил вице-президент «Hewlett-Packard». Главный график в этой книге — доллар во времени. Сначала ты в глубокой тайне вкладываешь деньги на разработку нового продукта, потом интенсивно тратишь деньги на его доводку до производства. Надо очень много денег, чтобы довести разработку от «лабораторки» до малой серии. При этом нельзя голосить на каждом углу, что у меня есть такой-то товар или технология — это будет уже не инновация, а нечто совсем другое. Потом начинаются продажи, и чем в большей тайне больше денег ты вложишь, тем шире будет окно продаж. Как только информация о новой разработке просачивается на внешний рынок, сокращаются и прибыль суммарная, и окно продаж. Когда я работал в «НР» (они меня нашли через компьютер по индексу цитирования), то подписывал жесточайшее соглашение о конфиденциальности. Даже рядом работающие сотрудники компании зачастую не знают, кто что делает.
С «Нewlett-Рackard» мы делали принтеры на кипении. Элементарное устройство: маленькая полость, заполненная чернилами, внизу подводится громадное количество тепла, и возникает пузырь, который чернила выталкивает через сопло. Профессор В. Кузнецов и я начали с ними работать в 1992 году, и за прошедшее время они получили около десяти миллиардов прибыли, конечно, за счет усилий всего своего коллектива, но при нашем непосредственном участии.
У нас таких разработок, по сути, очень мало. Это во-первых. А во вторых — даже то, что есть, затруднительно будет реализовать. Большинство «эффективных собственников» российских предприятий не заинтересованы во внедрении новых технологий и обновлении производства, они думают только о личном будущем. Им нужно из того оборудования, которое есть, максимум выжать, покрывая свои нужды повышением тарифов, как энергетики, например. Какую там силовую электронику использовать? Зачем снижать тарифы для тепловых насосов? Незачем. Поэтому у меня скепсис по поводу технопарка остается. Единственно, что получится — продвижение в софтвере, полупроводниковых технологиях (Институт физики полупроводников СО РАН).
Писать я больше не буду про это. Пусть жизнь покажет. Я предсказываю, что через два года все начнут о технопарке забывать. Несомненно, здесь будет построен бизнес-центр, в котором будут работать разные компании, иногда совсем не наукоемкие и не высокотехнологичные, не основанные на разработках Сибирского отделения. Это будет технопарк региона, но не СО РАН. Пусть приходят, строят себе и нам жилье. Но реализация самого технопарка как мощного рычага влияния на экономику через Академию наук — это самообман. При удачном исходе Советский район может преобразиться и будет лучшим местом Сибири. Мои опасения связаны с тем, что фундаментальная наука при этом будет «скисать» за счет утечки кадров в новые структуры и перехвата студентов Университета.
Приоритеты
Для меня всегда приоритетами были: университет, Сибирское отделение и только потом технопарк. Я всегда считал, что вполне возможно вдохнуть новые силы в университет, решить кадровые проблемы СО РАН и оживить инфраструктуру Академгородка за счет нового отношения в России к вузовской науке.
В этом случае Академгородок мог бы пойти по пути таких центров, как Массачусетский технологический институт, Цукубский университет в Японии и т.д. Они представляют собой комплекс научно-исследовательских и образовательных организаций с университетом в центре. Для начала можно было бы объединить посты председателя СО РАН и ректора Новосибирского университета, чтобы возникла аналогичная структура. Не стоит бояться, что центральное положение НГУ ущемит Сибирское отделение, потому что научные школы есть только в Академии наук. Более тесный альянс НГУ и СО РАН мог бы решить проблему старения Академгородка. Сейчас деньги через национальный проект «Образование» пошли в университеты. Отчего этим не воспользоваться? Но, однако, поезд ушел. Создание бизнес-парка началось, и остается только наблюдать, во что это выльется для фундаментальной науки.
Записал Ю. Плотников,
«НВС»
стр. 4-5
|
