Биотопливо из кондитерских отходов разрабатывают молодые ученые ТюмГУ
В конце сентября прошлого года Министерство науки и высшего образования РФ подвело итоги конкурсного отбора заявок на создание в 2021 году молодежных лабораторий в организациях-участниках научно-образовательных центров (НОЦ) под руководством молодых перспективных исследователей.
Западно-Сибирский межрегиональный НОЦ Тюменской области, Ханты-Мансийского автономного округа-Югры и Ямало-Ненецкого автономного округа получил право на создание шести научных лабораторий.
Среди них две лаборатории открыты в ТюмГУ. Мы встретились с учеными, которые создают лабораторию ресурсоэффективных технологий термической переработки биомассы.
Ее цель — разработка безотходной технологии термической переработки биомассы в твердые и газообразные продукты для обеспечения снижающей «углеродный след» продукцией энергетики и промышленности. Актуальность работы — в минимизации вредных выбросов и парниковых газов, образующихся в результате деятельности объектов энергетики и промышленности, за счет вовлечения СО2-нейтральных ресурсов биомассы. Перспективным направлением становится термическая переработка биомассы, в результате применения которой возможно получение ценных твердых, жидких и газообразных продуктов.
Руководитель и инициатор создания лаборатории — кандидат технических наук Иван Шаненков, победитель Всероссийского конкурса «Инженер года-2019» (направление «Техника высоких напряжений»), лауреат стипендии
Его коллега Роман Табакаев стал старшим научным сотрудником лаборатории. Роман — победитель Всероссийского конкурса «Инженер года-2020» (направление «Теплоэнергетика, теплотехнологии»), лауреат стипендии
Впервые мы разговаривали в октябре, теперь узнали у молодых ученых о текущем состоянии дел.
Роман Табакаев:
- Мы закупили довольно большой объем оборудования для лаборатории ресурсоэффективных технологий термической переработки биомассы. Это наш основной объем.
В штате сейчас уже 14 сотрудников. Привлекли как сформировавшихся ученых — кандидатов наук, так и студентов старших курсов, а также аспирантов. Но мы продолжаем искать молодых исследователей среди обучающихся — физиков, химиков, биологов…
Недавно начали сотрудничать с конфетно-шоколадной фабрикой «Сибирский кедр» в Томской области. Чувствуем себя, как гости в фильме «Чарли и шоколадная фабрика». У фабрики есть отходы — шелуха кедровой шишки и скорлупа кедрового ореха, утилизация которых требует разработки новых технологий. Мы предложили несколько направлений исследований: будем создавать из имеющихся отходов бездымное топливо (для мангалов), сорбент (технического назначения), биоуголь для повышения плодородия почвы.
— В Тюмени пока не нашли клиентов? У нас, к примеру, тоже есть шоколадная фабрика «Квартет» …
- Мы специально подготовили презентацию наших возможностей для местных предпринимателей. Ведем переговоры с потенциальным инвестором. Планируем работу с птицефабриками по переработке помета в биоуголь. В таком биоугле много минеральных веществ, что делает его наиболее привлекательным для растениеводства. Побочный продукт получения биоугля — газ — можно утилизировать в энергетических целях: для выработки тепла или электричества. Сжигание пиролизного газа в котлах ТЭЦ позволит снизить негативное воздействие на окружающую среду, заменяя ископаемое топливо на биотопливо.
— Индивидуальные технологии Вами уже разработаны? Для кокса — Вы рассказывали — уже да, а вот для тех же шишек и скорлупы орешков?
- По скорлупе все пока на начальной стадии. Сперва нужно сделать оборудование небольшого объема и на нем отрабатывать режимы по активации биоугля. Чтобы исследовать характеристики продукта достаточно 30 граммов вещества. А, например, чтобы изготавливать мангальное топливо требуется уже большее количество: брикеты имеют размер 30−40 см, то есть требуется довольно много сырья. Поэтому в настоящее время мы разрабатываем экспериментальные стенды, позволяющие перерабатывать за раз порядка 100 литров сырья. Размещение этих стендов согласовано на площадках предприятий-заказчиков.
— Как с сотрудничеством с нашими биологами?
- Да, это как раз одно из наиболее перспективных наших направлений — уголь для сельского хозяйства. Мы договорились с учеными ТюмГУ Андреем Юртаевым и Екатериной Филимоненко, с заместителем директора по научной работе Агрофизического научно-исследовательского института (Санкт-Петербург) Натальей Бучкиной о проведении серии исследований и составили план работ. Начнем изучать влияние различных видов биоугля на процесс выращивания пшеницы.
— На уровне российских разработок в этом направлении как вы выглядите?
- Результаты работы с угольщиками опубликованы в журнале первого квартиля, который занимает третью позицию из 60-ти в своей предметной области, рецензии на нашу статью хорошие. Там мы рассказываем, как от лабораторных испытаний дошли до промышленного применения.
Вспоминая начало работы — угольщики на нас вышли случайно. Задачу по стране пытаются решить многие, но кемеровские заказчики так и не смогли для себя найти удовлетворяющее их потребности решение: чтобы брикеты имели высокую прочность для транспортировки на большие расстояния. Хотя в Кузбассе имеются собственные научно-исследовательские учреждения.
Иван Шаненков:
- Силовые установки и аналитическое оборудование мы закупили в рамках реализации денежных средств: часть поступило от
Министерства науки и высшего образования РФ — 15 миллионов рублей, и такую же сумму выделил ТюмГУ на развитие лабораторной базы. То есть на сегодняшний момент помещения укомплектованы достаточно серьезным оборудованием, все необходимые условия создаются, и мы надеемся, что в этом году мы уже сможем начать лабораторные исследования.
— Роман сказал о степени Вашей самостоятельности: когда будет запущено производство, то будет и некая финансовая подушка, которая позволит заниматься любимым делом. Ваша идеальная дальняя перспектива такая же?
- Мы ездили 8 декабря в Сочи на конгресс молодых ученых. Там были все наши министры. И Валерий Фальков встречался с учеными. Один из модераторов на секции там рассказал такой случай: он общался с Нобелевским лауреатом по физике, и тот ему поведал, что за свою жизнь создал один единственный стартап. И создал его с целью — быть финансово независимым, признавшись, что на стартапе заработал столько денег, что всю оставшуюся жизнь может заниматься тем, чем хочет, независимо от мнения научных фондов, других людей, которые могли бы решать судьбу его проектов. И эта концепция — идеальная: создать действующие рабочие проекты, которые будут приносить прибыль нашей лаборатории. Чтобы мы были условно независимы в плане того, чтобы поехать на конференцию за рубеж или на стажировку, это всегда требует финансирования. То есть, идеально — это пройти путь коммерциализации, получать прибыль и заниматься тем, чем хочется.
Ну и ещё одна серьезная задача — повысить качество исследований. Есть наукометрические показатели ученых, коллективов, связанных с публикациями в ведущих журналах. Соответственно, мы научились публиковаться в журналах, приближенных к вершине своего научного направления. Хочется и дальше расти над собой в научном и личностном планах, учиться чему-то новому. Начать публиковать свои исследования уже в ведущих журналах.
— Попадание в Тюмень вызвало какие-то эмоции?
- В ТюмГУ исследовательские коллективы подобраны по интересам: у них есть пересекающиеся области исследований. Помимо того, что каждый занимается своим направлением, взаимодействуют между собой. Это очень серьёзная проблема в других городах. Я в Томске даже в своем корпусе не до конца знаю, кто чем занимается в соседних кабинетах. А в Тюмени мы уже нашли общий язык с почвоведами. И мне нравится, что можно решать глобальные проблемы не в одиночку, а совместно «поднимать целину» энергетикам и почвоведам.
Ну и в целом Тюмень как город мне приглянулся: видно, что это — активно развивающийся деловой центр, серьёзная административная единица.
На фото: Иван Шаненков, Роман Табакаев, приборы из Кемерово, приборы в лаборатории ТюмГУ
Источник:
Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ
