Более 470 млн рублей выделено Центру по новым источникам энергии в Черноголовке

02.11.2018
Большую часть средств планируют потратить на оборудование

Большую часть средств планируют потратить на оборудование

Более 470 млн рублей составит финансирование Центра компетенций Национальной технологической инициативы «Новые мобильные источники энергии», созданного на базе Института проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН, Черноголовка) в 2018 году. Об этом сообщил ТАСС руководитель Центра Юрий Добровольский.

Центр компетенций по технологиям новых и мобильных источников энергии — один из 14 центров компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ). Цель проекта — сформировать сеть инженерно-образовательных консорциумов с привлечением индустриальных партнеров для применения научных разработок в конкретных рыночных проектах. Оператор проекта Российская венчурная компания (РВК) осуществляет сопровождение и мониторинг деятельности Центров компетенций НТИ.

«Основная часть финансирования Центра, которое запланировано на 2018 год, должно быть потрачена на оборудование — это 393 млн рублей из всего объема финансирования в 475 млн», — сказал Добровольский.

По его словам, на базе Центра будут вестись разработки в области новых мобильных источников энергии, то есть «это все, что мы с вами либо носим с собой, либо на чем мы двигаемся«. В первую очередь, это источники питания для различных гаджетов, во вторую — для робототехники, в том числе автомобилей, мотоциклов и беспилотных летательных аппаратов.

Энергия солнца и микроорганизмов

Специалисты Центра провели анализ последних тенденций в области новейших источников энергии, и остановились на наиболее перспективных направлениях, которые будут развивать участники проекта. Так, в ближайшие пять лет наиболее востребованными в мире станут электрохимические источники энергии. К ним относят гальванические элементы, например бытовые батарейки, аккумуляторы и топливные элементы, вырабатывающие постоянный ток и тепло из топлива на основе водорода, метанола или углеводородов за счет электрохимической реакции.

По сравнению с источниками энергии, которые действуют на ископаемом топливе (двигатели внутреннего сгорания, турбинные установки), электрохимические источники энергии обладают более высоким КПД, бесшумностью, безвредностью для окружающей среды, их можно использовать в космосе и под водой, в переносных устройствах, на транспорте.

Кроме того, согласно прогнозу, через 10-15 лет в определенных областях станут перспективными различные биоэлектрические системы, например биотопливные элементы, которые преобразуют энергию химических связей органических веществ в электричество посредством микроорганизмов или ферментов.

«В итоге было решено, что мы будем заниматься развитием технологий в области электрохимических, биоэлектрических, а также фотовольтаических (методы выработки электрической энергии путем использования солнечных элементов) источников энергии», — пояснил Добровольский.

По его словам, сверхзадача Центра — соединить разработчиков различных видов энергии, и познакомить их с потенциальными заказчиками, «взять на себя роль связующего звена в отрасли электрохимических источников энергии».

Водородные станции и беспилотники

По словам заместителя руководителя Центра по научной работе, завлабораторией твердотельных электрохимических систем ИПХФ РАН Алексея Левченко, участники консорциума уже приступили к выполнению проектов. Например, в планах консорциума создание электрической летательной платформы (мини-самолета) с высокой продолжительностью полета, беспилотных систем для сельского и лесного хозяйства и источников энергии для них.

Кроме того, это создание новых источников энергии для электромобилей. В этой области работа ведется по двум основным направлениям: разработка топливных элементов и литий-ионных аккумуляторов.

«Участник нашего консорциума, компания «Электротранспортные технологии», делает тяговые двигатели, систему управления и сам автомобиль, а мы предоставляем источник энергии. На выходе получаем транспорт, который может двигаться на электричестве независимо от того, получается это электричество из водорода либо мы берем его из аккумулятора», — сказал ТАСС Левченко.

На первом этапе, по его словам, это будут легковые автомобили, поскольку это дешевле с точки зрения разработки. А с точки зрения демонстрации работы технологии — этого более чем достаточно, пояснил ученый. В дальнейшем планируется разработка и производство электробусов и электротягачей.

Технологии из «одного окна»

Другой перспективный проект, который планируется выполнять в центре, — это создание системы для заправки водородом беспилотных летательных аппаратов. Так, водород как источник топлива для беспилотников позволит увеличить их время полета в три-четыре раза по сравнению с аккумуляторами, которые используются сейчас.

«И для тех, кто использует их, например, для мониторинга местности, это важный показатель. Проблема здесь в том, что нет заправочных комплексов на водороде для таких беспилотников. И мы хотим сделать мобильную заправку, чтобы можно было заказчику поставить систему целиком: коптер либо летательный аппарат самолетного типа, система управления и система заправки водородом», — пояснил Левченко, добавив, что заправочный комплекс будет достаточно компактным как небольшой прицеп к автомобилю.

По словам менеджера по работе с ключевыми клиентами компании «Лиотех» (проектная компания «Роснано») Веры Волошиной, у российских компаний сегодня зачастую не хватает ресурсов по финансированию научных, особенно прикладных исследований. Коммерциализировать такие разработки также достаточно сложно.

«И если все возможности будут сконцентрированы в одном месте, если все усилия научных коллективов можно будет получать в системе «одного окна», то это очень удобно для производителей», — отметила она.

Волошина пояснила, что если у производителя есть необходимость, например, проверить перспективность новых материалов, то ему необходимо покупать весь набор оборудования. А при работе в Центре компетенций НТИ этот этап работы можно заказать у партнеров из научных организаций.

«Потом есть проблема входного контроля — если мы получаем пять разных материалов из Китая, нам надо их сравнить, ученые нам тоже могут в этом помочь. В общем, есть достаточно много задач, которые мы можем вместе с наукой решать в таких вот объединениях», — пояснила представитель «Лиотеха».

Члены консорциума

По словам Добровольского, за время работы центра — это примерно десять месяцев — число его участников увеличилось в 1,5 раза.

«С точки зрения образования и экспертизы исходно нашими членами был МГУ имени М. В. Ломоносова, Сколковский институт науки и технологий (Сколтех), Южно-Российский государственный политехнический университет. Затем был подписан договор и полноправными участниками Центра стал Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева», — пояснил глава центра.

Научная часть консорциума, по его словам, исходно была представлена базовой организацией — ИПХФ РАН, а также питерским Физико-техническим институтом имени Иоффе и Сколтехом. Далее в центр добавились Институт химии твердого тела Сибирского отделения РАН и Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН. По словам Добровольского, сейчас готовятся еще девять контрактов о выступлении в центр университетов и научных институтов. 

Кроме того, в консорциум входят собственно производители электрохимических элементов питания, а также компании-конечные потребители этой продукции. Например, топливная компания ТВЭЛ, «Камаз», «Ижевские беспилотные системы» и другие.

По словам Директора Института высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН Максима Ананьева, ученые института разработали перспективные протонно-керамические элементы, которые могут заменить, например, дизельные генераторы, — они работают в два-три раза дольше, их КПД выше примерно на 15%, а также они меньше загрязняют окружающую среду. Они могут широкое применение в качестве автономных источников тока в военной и космической промышленности, для энергоснабжения жилых строений, ферм, спецобъектов и так далее.

«На опытных образцах уже удалось доказать их эффективность, однако для дальнейшего шага и вывода на рынок таких станций мы не дошли. Так как пока их собирают кандидаты и доктора наук, их стоимость будет высокой и неконкурентоспособной. Поэтому, отвечая на вопрос, почему мы вступили в консорциум, — потому что хотим встретиться с индустриальными партнерами, чтобы наши разработки, которые, кстати, относятся к сквозным технологиям, были доведены до стадии производства», — сказал ТАСС Ананьев.

Кадры для новых рынков

Руководитель Центра отметил, что переход отрасли к новым технологиям требует и пересмотра системы подготовки кадров. По его словам, обучение по тематике электрохимических устройств во многих вузах ведется на уровне 1960-1970-х годов. Поэтому еще одна задача Центра компетенции НТИ — подготовка кадров как для компаний- участников консорциума, так и для заинтересованных в сотрудничестве институтов и организаций.

«Помимо новых курсов и новых специальностей, наши студенты участвуют в разного рода деятельности. Так, ко всем научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам, выполняемым на базе Центра, привлекаются студенты и аспиранты, это является частью их образовательной программы», — пояснил Добровольский.

Он добавил, что еще одна интересная форма работы, уже показавшая положительные результаты — Студенческое конструкторское бюро. Это команды из разных специалистов, — от экономиста до материаловеда, включая техников, технологов и так далее, — и все они работают над одной проблемой.

«Кроме того, в этом году мы набрали на каждом курсе физико — химической инженерии МГУ имени М. В. Ломоносова в сумме около 60 человек, которые занимаются новыми источниками энергии по индивидуальной программе», — отметил руководитель Центра.

Источник: ТАСС