В Нижнем Новгороде нашли способ рассказать о науке доступным для всех языком. В столице Приволжья впервые прошла химико-технологическая летняя школа по мембранным технологиям. Трехдневное обучение с лучшими профессорами Европы провели в опорном университете города - НГТУ им. Р.Е. Алексеева. Организатор школы, первый президент Международного молодежного союза химиков Илья Воротынцев.
«Деловая газета» поговорила с учёным о мембранах и их пользе для жизни.
Нахимичили
- Илья, поясните, что такое мембраны?
- Мембраны - это такие тонкие полимерные или керамические пластинки или трубочки, закреплённые по периметру - основа современных разделительных технологий, которые приходят на смену традиционным – дистилляционным и сорбционным процессам. Сейчас без разделения никуда! Например, нефть разделяют на разные компоненты, воздух разделяют на азот и кислород. Морскую воду разделяют на питьевую воду и соли. Даже в основе самогоноварения есть процессы разделения.
Обычно разделение происходит с помощью дистилляционных методов - что-то кипятят, испаряют и конденсируют, т.е. совершают фазовый переход жидкость-пар. Но для него нужно большое количество энергии. В мембранах же всё проще и дешевле, а экономику же никто не отменял! У нас есть только газовая или жидкая фаза и мембрана (на вид она как листок бумаги). И разделения фаз не происходит, т.е. энергии тратится меньше. Хотя, на самом деле, мембрана устроена куда сложнее. Она состоит из нескольких слоев разных полимерных материалов.
Суть работы мембраны в том, что одни вещества проходят через нее быстрее, другие медленнее, а в ней самой ничего не задерживается. В этом состоит отличие мембран от фильтров, (их часто путают). В фильтрах задерживается примеси и их нужно менять, а мембраны практически вечные! Поэтому основные достоинства мембраны: простота, экономичность и экологичность!
- Для чего мембраны могут использоваться?
- Для очень многих процессов. С их помощью очищают воду. Например, для ряда процессов нужна суперчистая вода - для производства соков, минеральной воды, пива. В медицине - это вода для инъекций. И даже диоксид углерода (СО2) в той же Coca-Cola производится с помощью мембран. Правда, традиционно для производства диоксида углерода обычно используют абсорбционные методы, а это две 30-50-метровые колонны. Но их может заменить небольшой контейнер, состоящий из мембранных аппаратов. То есть с помощью мембран можно сделать нашу жизнь дешевле.
Учат в школе
- Расскажите, как появилась идея организовать летнюю школу по мембранным технологиям?
- Вся история началась с заключения соглашения между НГТУ им. Р.Е. Алексеева и Новым университетом Лиссабона (NOVA University of Lisbon) в рамках европейского образовательного проекта “Erasmus+”. Этот проект подразумевает обмен учеными и студентами между нашими университетами. Мы решили развернуть эту программу немного шире, поделиться «сакральными знаниями» и провести лекции не только для наших студентов, но и для широкой общественности. Сюда приехали наши коллеги из Санкт-Петербургского университета, Института нефтехимического синтеза РАН (г. Москва) и представители нашего спонсора, индустриального партнера — компании Реал-Инвест.
- Как вы думаете, что привлекло студентов в вашей школе в первую очередь?
- Во-первых, знания иностранных лекторов. Например, наш хедлайнер — португалец, профессор Жао Креспо. Он входит в список лучших профессоров Европы, входил в руководящий орган Европейского мембранного общества, был в руководстве научного фонда Португалии и вице-ректором своего университета. Во-вторых, у нас проходили различные мастер-классы по технологиям, связанным с мембранами. Ребята могли буквально своими глазами увидеть, что и как работает. А в последний день у нас был мастер-класс при поддержке Сбербанка «Дизайн мышления». Это одно из новых направлений в образовании. Профессор Креспо рассказывал, что в их университете такой курс лекций проходит на регулярной основе. То есть мы идем в ногу с европейским образованием. Была возможность практиковать английский. Ведь это рабочий язык нашей школы. К тому же в нашей школе обучались всего 35 человек и это большой плюс. Все эти молодые ученые, студенты, аспиранты между собой познакомились и подружились. Через десяток лет они встанут у руля мембранной науки и смогут организовывать совместные проекты гораздо легче, так как знают друг друга, как мы сейчас. Мне кажется, это здорово.
- Какие впечатления у иностранных гостей от нашего города и России?
- Хорошие. В случае Жао Креспо, тут вообще удивительная история. Его отец был ученым в области сельского хозяйства, в конце 1960-х назад он приезжал на конференцию в Россию. Тогда у него остались самые радостные впечатления о России, о народе. И Жао Креспо тоже смотрит на Россию с воодушевлением, как на страну супер-возможностей. Здесь он видит большие возможности для того, чтобы трансформировать свои разработки в бизнес. Много хороших отзывов и о наших студентах. Как выяснилось, они думают необычно. В первый день лекций профессор Креспо задал вопрос о будущем мембран. Наши студенты ответили. А потом он показал слайд с типичными ответами на этот вопрос. Так вот, ответов наших студентов на этом слайде почти не было. Это приятно.
- Стоит ли сравнивать уровень развития в сфере мембранных технологий России и Европы?
- Сложно сказать. В России нет больших проблем с чистой водой, поэтому тут мы идем не совсем в ногу со временем. Но в области газоразделения и других процессов, наши научные разработки находятся на достойном уровне, наших ученых знают за рубежом, мы публикуем статьи в ведущих научных журналах, куда не так-то просто попасть. Например, на недавней Европейской конференции по мембранам Euromembrane-2018, Россия заняла пятое место, обогнав Англию по числу участников. А вообще производство мембран в России исторически имеется во Владимире.
Ученые - счастливые люди
- Над какими проектами вы сейчас работаете?
- Сейчас я занимаюсь разработкой мусороперерабатывающего завода с использованием нового подхода, который раньше не использовался. Что касается мембранных технологий. Есть проект по выделению СО2 из топочных газов электростанций. Конечно, с помощью мембран и, даже, новых мембран, которые мы сейчас и создаем. Есть и несколько научных проектов, связанных с разработкой новых катализаторов для превращения отходов производств в продукт, имеющий заметную стоимость. Сейчас мы активно стараемся внедрять наши разработки в реальный сектор экономики.
- Как себя чувствуете в роли молодого ученого?
- Прекрасно. Есть такая проблема в психологии — каждый пять лет человеку необходимо менять сферу деятельности. В этом плане, ученые - счастливые люди, ведь чтобы заниматься наукой, нужно быть многогранной личностью. Понимать, как делать науку, продвигать свои результаты, находить новые контакты, как считать деньги, правильно их расходовать, правильно делать закупки. И это только для одного проекта! Поэтому мы такие, разносторонние личности.
Анастасия Казакова
