Принять вызов: куда наука поведет промышленность на пороге техреволюции XXI века

«Между нами химия»

Научные открытия переворачивают жизнь общества, и тот, кто первым внедряет передовые разработки, оказывается в лидерах мировой экономики. На пороге технологической революции XXI века отечественная промышленность опирается на достижения российской научной школы, а если говорить конкретно, то Татарстан как крупный центр нефтедобычи и нефтехимии страны нацелен на прорыв в создании новых материалов и технологий. «Между нами химия» — это как раз про науку и промышленность. Но кто ставит цели и воплощает идеи? Что движет учеными, которые посвящают едва ли не всю жизнь научным исследованиям? Как найти баланс между академической наукой и прикладными целями промышленников? Дискуссия на эту тему прошла на панельной сессии фестиваля Milmax Science по популяризации науки, организованного при поддержке ПАО «Казаньоргсинтез» и IT-парка им. Рашида Рамеева.

Наступила эра полимеров?

Многое из того, что нас окружает, произведено из полимеров. 8 из 10 предметов, которыми пользуются люди, — полимерные продукты. Одежда, посуда и даже техника — почти в каждом автомобиле до 300 кг комплектующих изготовлено из полимеров, рассказал руководитель службы продуктового и технологического развития, директор СИБУР-инновации Ильназ Зарипов. Отсюда часто любят повторять, что наступила эра полимеров. «Но это не так», — опроверг он.

Эра полимеров наступила гораздо раньше — с момента появления самой жизни на Земле. По словам Ильназа Зарипова, сам человек и окружающий его мир состоят из множества биополимеров, которые постоянно преобразуются. Технологический переворот произошел после начала промышленной добычи нефти в стране и последующей за этим переработки попутных продуктов нефтедобычи. В мире наступила новая эра — синтетических полимеров. СИБУР как глобальный производитель применяет в производстве новые технологии и цифровые решения, обеспечивая экологическую безопасность.

«Раньше попутные продукты нефтедобычи сжигались на факелах Западной Сибири. СИБУР начал собирать и перерабатывать газовый конденсат в полезные продукты, расширяя линейку полимерной продукции. Сейчас даже в автомобиле в среднем до 300 кг полимерных материалов», — заметил он. По его словам, связь с Казанью неслучайна: Казань обладает развитой химической школой, а СИБУР стал продолжателем научных традиций великого ученого Александра Бутлерова: «Сегодня «Казаньоргсинтез» производит уникальные продукты, которых нет в стране. Это сэвилен, полипропилен, поликарбонаты, который используются от автомобилестроения до упаковочной индустрии».

Эра синтетических полимеров не угрожает человеку: «Отработанные материалы можно вовлекать во вторичную переработку, и многое делается для этого», — сообщил Ильназ Зарипов.

Нефть в России скоро закончится?

Химия вряд ли сможет обеспечивать комфортную жизнь без главного ресурса — нефти. Уже несколько лет звучат страшные прогнозы о том, что добыча углеводородного сырья в России прекратится в ближайшие годы, а мир перейдет на сланцевые технологии. Заведующий кафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов КФУ Михаил Варфоломеев заявил, что слухи сильно преувеличены. Но добывать нефть стало сложнее и затратнее.

«В России добывается более 500 млн тонн нефти в год и 670 млрд кубометров газа. Чтобы поддержать такие объемы добычи, необходимы новые технологии. Эра легкой нефти заканчивается — нельзя просто так добыть и переработать. Нужно более эффективно, с точки зрения экономики и экологии, добывать труднодоступную нефть», — отметил ученый.

На базе КФУ создан научный центр мирового уровня, который занимается проблемами рационального освоения жидких углеводородов планеты: «Здесь работают над созданием новых реагентов, которые помогают извлекать нефть из глубоких залежей. Нужны сотни тысяч тонн химических реагентов, которые помогать нефтегазовых реагентов. Большая часть привозится из-за рубежа, и тут приходится решать задачи импортозамещения», — сообщил Варфоломеев, добавив, что есть заметные успехи, а технологии приходят в реальный сектор экономики и помогают жить лучше.

Спасти мир от неизлечимых болезней

Химическая школа КФУ взяла на себя миссию спасти человечество от тяжелых болезней. Кандидат химических наук, доцент химического института им. Бутлерова КФУ Артур Ханнанов рассказал, что сейчас ведется разработка новых лекарственных препаратов: «Спасти мир — это романтическая часть работы. Но, с другой стороны, приходится заниматься модификацией полимеров с приданием новых свойств. Работа ученого — химика заключается в поиске баланса, отвечая на запросы общества», — поделился он.

«Зеленую» энергетику развивает ГК «Росатом», владеющая компетенциями на всей цепочке ядерного цикла. «Атомная генерация признается как зеленый вид деятельности, а Евросоюз внес ее в зеленую топологию, поставив в один ряд с ветром, солнцем и водой», — сообщил ведущий инженер по информационной безопасности ГК «Росатом» Антон Грехов (Нижний Новгород). Он напомнил, что президент России Владимир Путин поставил задачу осуществить технологический прорыв в стране, что невозможно сделать без фундаментальной науки.

Как рождаются гениальные идеи?

Сейчас мир находится на пороге технологической революции 4.0, а прорыв ожидается в сфере новых материалов, искусственного интеллекта, квантовых вычислениях и в биомедицинских технологиях. Глобальная экономика давно ушла от мастерских-лавочек, когда секреты изделия передавались из поколения в поколение. Как выстраивается взаимодействие науки и промышленности? Готовы ли они принять вызов?

Руководитель службы продуктового и технологического развития, директор СИБУР-инновации Ильназ Зарипов считает, что взаимодействие должно строиться на партнерстве: предприятие формирует задачу, а наука предлагает решение, на выходе же должен быть конкурентоспособный рыночный продукт. «Иногда нам говорят: сделайте полимер, который по прочности не уступит стали. Мы можем привлечь академическую науку, технологических партнеров. Можно сделать полимер, который в 100 раз прочнее стали, но и в миллион раз дороже стали. Кто его станет использовать?», — рассуждает он.

Запрос на новые идеи формируются в конечном счете потребителем: «Откуда приходят идеи? С одной стороны, есть клиенты, который потребляют продукты, и большая часть идей приходит оттуда. Мы решаем, как улучшить свойства продуктов. С другой стороны, есть пул научных партнеров. Здесь наша задача воплотить разработки в промышленности», — рассказал спикер.

Найти баланс между академической наукой и прикладными целями?

Магистр одного из казанских вузов из зала спросил, как развивать фундаментальную науку, если ученые нацелены на достижение практического результата?

Программа фундаментальных исследований остается важной задачей страны, и поддерживается государственными фондами, ответил заведующий кафедрой разработки и эксплуатации месторождений трудноизвлекаемых углеводородов КФУ и член президентского совета по науке и образованию Михаил Варфоломеев: «На самом деле, количество грантов и конкурсов для поддержки фундаментальной науки не меньше, — рассказал он. — Уже несколько лет реализуется программа Российского научного фонда, где есть блоки для молодых ученых».

Кроме того, последние два-три года в стране работает программа научных лабораторий для молодых. Основная цель — создать перспективные научные коллективы, начинающие прокладывать новые направления в науке, а это начало фундаментальной науки. В этом году появилась новая программа для аспирантов, ее анонсировал Владимир Путин. Будет несколько сотен стипендий до 75 тысяч рублей. «Но важно, чтобы были не только исследования как таковые, а выстроилась цепочка от идеи до конечного результата. Она может быть длинной или короткой, но со стороны государства сейчас выстраивается пул программ, которые позволяют ученому пройти по этому пути и внедрить разработки», — заверил Варфоломеев.

Фундаментальная наука не должна остаться на периферии: «Нельзя забывать, что все, что мы сейчас имеем в обществе, основано на фундаментальных научных исследованиях прошлого. Именно тогда были сделаны открытия в квантовых технологиях, в развитии нейросетей. Технологическим прорывом XXI века стала разработка смартфона iPhone, а заложенные в нем цифровые технологии были открыты 20 лет назад. Продвинутые экраны Samsung и вовсе основаны на разработках 30-х годов XX века. Настоящий ученый смотрит в двух плоскостях — заглядывает в будущее и решает прикладные задачи», — заключил он.