Как и чем сибирские научные центры вкладываются в экономику

Три сибирских университета входят в десятку российских вузов с самым высоким уровнем научно-исследовательской деятельности, а 14 сибирских вузов участвуют в федеральной программе «Приоритет-2030». Актуальными направлениями работы сибирских ученых являются эффективная энергетика, продуктивность в сельском хозяйстве и технологические решения в добыче полезных ископаемых. Лидеры вузовской науки Сибири показывают высокие темпы роста научно-исследовательских работ в последние пять лет. Новосибирский госуниверситет за это время увеличил их на 53%, Томский политехнический университет — на 47%, Томский госуниверситет — на 20%. При этом общий объем НИОКР у томских вузов превысил в прошлом году 2 млрд руб.

Высокие места в рейтинге

В 2021 году Министерство образования и науки России запустило программу «Приоритет-2030», целями которой являются концентрация ресурсов для обеспечения вклада российских университетов в достижение национальных целей развития страны, повышение научно-образовательного потенциала университетов и научных организаций, а также обеспечение участия образовательных организаций высшего образования в социально-экономическом развитии субъектов РФ. И, по оценке экспертов Высшей школы экономики, в целом по России учеными к 2023 году была разработана почти половина отечественных передовых промышленных технологий.

В программе «Приоритет-2030» сегодня участвуют 14 сибирских вузов. Работы при этом ведутся по таким приоритетным наукоемким направлениям, как ядерная и ускорительная физика, химия, биохимия и биоинженерия, технологии связи и освоения космического пространства. Многие из разработанных технологий, не уступая зарубежным, могут быть реализованы на промышленных предприятиях Сибири. Сейчас в «Рейтинге лучших вузов России» (RAEX-100, 2024 год) по уровню научно-исследовательской деятельности в тройке сильнейших сибирских вузов те же университеты. Национальный исследовательский Томский госуниверситет занимает третье место, Национальный исследовательский Томский политехнический университет — седьмое и Новосибирский национальный исследовательский государственный университет — девятое. По данным портала мониторинга деятельности образовательных организаций, удельный вес доходов от НИОКР в общих доходах образовательной организации у Томского госуниверситета составил в прошлом году около 20%, у НГУ — 29,7%, у Томского политеха — более 34%.

Все три лидера научных исследований вузовской сферы Сибири показывают постоянный рост объемов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. По показателю НИОКР в расчете на одного научно-педагогического работника самые высокие темпы роста у Новосибирского госуниверситета: за пять лет, с 2019 года по 2023 год, эти объемы выросли на 52,6%, с 0,59 млн руб. до 1,69 млн руб. У Томского политеха они увеличились на 46,6%, с 1,4 млн руб. до 2,06 млн руб., у ТГУ — на 20%, с 1,7 млн руб. до 2 млн руб. Зато томские вузы лидируют по общему объему НИОКР: ТПУ их выполнил на 2,35 млрд руб. в прошлом году, ТГУ — на 2,13 млрд руб., НГУ — на 1,4 млрд руб.

Эффективная и ресурсосберегающая энергетика

Для России как энергетической страны первым из приоритетных направлений НТР названа высокоэффективная и ресурсосберегающая энергетика. В Сибири энергоресурсы представлены широким спектром: от угля и нефти до энергии падения воды крупных рек и солнца. Это во многом обусловливает интерес региональных вузов и научных центров к разработке энергоэффективных технологий. Так, Томский политехнический университет совместно с компанией «Газпром нефть» работает над проектами по роботизации, искусственному интеллекту, новым материалам и «зеленой» энергетике, а также создает решения по малой электрогенерации из тепловой энергии подземных источников региона. Для этого в сентябре 2022 года компания открыла в вузе научно-образовательный центр, который ректор корпоративного университета «Газпром нефти» Илья Дементьев назвал очередным шагом во взаимодействии с Томским политехническим университетом по пути ускорения подготовки кадров «с инновационным видением нефтяной отрасли».

Совместная работа этого же вуза и госкорпорации «Росатом» нацелена на запуск промышленной технологии ядерной энергетики «Прорыв», не имеющей мировых аналогов. В числе технологий, предлагаемых ТПУ, установка полного цикла по созданию композиционного топлива с использованием местного сырья, включая низкосортные горючие материалы. В направлении высокоэффективной энергетики работает также Сибирский федеральный университет в Красноярске. Здесь, как сообщили в пресс-службе вуза, работают над созданием новых методов добычи углеводородов, разрабатывают новые биотопливные смеси на основе древесных отходов, хвои и т. д.

На принципах высокоэффективной энергетики основаны и разработки Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ). По информации его ректора Анатолия Батаева, в вузе разработаны гибридные силовые модули для энергопреобразующей аппаратуры космических аппаратов. Также разработан проект комплекса Smart Energy Gate, благодаря которому стало возможно продавать электроэнергию малой генерации в общую сеть. А в целях замещения иностранного оборудования в университете разрабатываются зарядные станции для электромобилей, которые можно подключать к подстанциям городского электротранспорта.

Совместный проект Кузбасса и Донбасса предусматривает создание автоматизированного очистного комбайна для отработки угольных пластов мощностью 1,5-3,2 метра. Соглашение о его разработке между АО «Промышленная группа „Родина“», Кузбасским государственным технологическим университетом , НОЦ «Кузбасс-Донбасс» и Донецким научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом комплексной механизации шахт было подписано в начале июня на церемонии открытия в Новокузнецке 32-й выставки-ярмарки «Уголь России и майнинг». Затраты по соглашению запланированы в 1,7 млрд руб., в том числе 850 млн руб. поддержки из федерального бюджета. Заместитель министра энергетики России Сергей Мочальников после подписания соглашения назвал его «важным шагом по пути импортозамещения». По его словам, в Кузбассе есть необходимые промышленные мощности для этого, и подписание соглашения было «правильным и к месту». Уже сформированы техническое задание и план-график работ по проекту.

Полеты в космос и поближе

21 августа этого года Новосибирский государственный университет и Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С.А. Чаплыгина объявили о начале сотрудничества, в результате которого планируется создание цифровой платформы с элементами искусственного интеллекта для стендовых испытаний авиационной техники. Как сказано в сообщении НГУ со ссылкой на руководителя проекта НГУ — СибНИА, заместителя директора Центра по взаимодействию с органами власти и индустриальными партнерами НГУ Александра Сычева, партнеры планируют работу по созданию интеллектуальных систем по испытанию авиационной техники и расширяют сотрудничество в сфере беспилотных летательных систем. «В этом году мы откроем лабораторию по интеллектуальным системам, в следующем — лабораторию по созданию беспилотных и автономных летательных систем, в дальнейшем они будут объединены в совместный научно-образовательный центр»,— заявил Александр Сычев.

Еще одна разработка НГУ по авиационной тематике — БПЛА «Журавль», использующий искусственный интеллект — машинное зрение и алгоритмы распознавания объектов. Он будет работать даже в случае нестабильного сигнала глобальной спутниковой системы.

Другой высокотехнологичной разработкой НГУ стала линейка малых орбитальных космических аппаратов «Норби», которые обеспечивают наблюдение в интересах Росгидромета России. Первый спутник этой серии приближается к отметке полутора тысяч дней пребывания в космосе, а второй выведен на орбиту чуть больше года назад. Кроме того, в рамках федерального проекта «Сфера» для космических аппаратов «Марафон» в НГУ разработан бортовой радиотехнический комплекс приема сообщений спутникового интернета вещей. Главная цель проекта — обеспечение стабильного обмена данными с труднодоступными регионами, включая Крайний Север, Северный морской путь и Арктику.

Климатическая адаптация

«Зеленая повестка» для Сибири — не дань моде, но насущная необходимость. Поэтому вузы и научные центры разрабатывают экологические технологии для предупреждений климатических катаклизмов, сохранения разнообразия флоры и фауны. Так, для оценки совокупного потока углекислого и парниковых газов наземных и водных экосистем ученые Томского госуниверситета начали испытывать в июне этого года в пойме Оби комплекс нового оборудования. По словам директора центра коллективного пользования «Мегапрофиль» ТГУ Сергея Воробьева, на фоне трансформации климата наблюдается увеличение поступления растворенного органического углерода в реки и эмиссии парниковых газов в атмосферу, поэтому важны измерения в пойме. Одним из практических результатов проекта станет создание геоинформационной системы, обобщающей данные о пулах углерода наземных и водных ландшафтов.

Кемеровский государственный университет (КемГУ) проводит исследования по декарбонизации промышленности Кузбасса и по утилизации СО2 в промышленном производстве. В прошлом году по программе академического лидерства «Приоритет-2030» Институт инженерных технологий (ИИТ) КемГУ получил грант на проект, целью которого станет значительное уменьшение выбросов углекислого газа в результате модернизации существующих энергетических систем. Для этого будет создан экспериментальный стенд для изучения работы углекислотной холодильной установки при различных температурах и производительности. По словам старшего преподавателя кафедры теплохладотехники ИИТ Павла Коротких, помимо разработки технологий энергогенерации с уменьшенным углеродным следом, ведется работа по созданию новых методов утилизации и переработки углекислого газа.

Первый климатический научно-образовательный центр «Енисейская Сибирь» на базе Сибирского федерального университета специализируется на технологиях минимизации ущерба окружающей среде. В числе приоритетных задач центра разработка способов снижения углеродного следа в промышленности и энергетике, а также решение региональных проблем. В частности, сокращение на 95% выбросов диоксида серы к 2030 году на предприятиях по производству никеля и палладия на Таймыре, снижение выбросов эквивалента углекислого газа до 4 т на одну тонну произведенного алюминия. Одним из реализованных проектов «Енисейской Сибири» стала полная модернизация автоматизированной системы контроля промышленных выбросов, расположенной на 120-метровой трубе завода ОАО «Красцветмет».

Как ранее сообщал „Ъ“ директор проектного офиса НОЦ «Енисейская Сибирь» Сергей Верховец, в целом НОЦ реализует свыше 50 технологических проектов, ориентированных на решение климатических задач бизнеса на территории Енисейской Сибири. По его словам, вся Сибирь значительно пострадала в результате наблюдаемого потепления, городам необходимо переходить на более логически выстроенные транспортные потоки, электротранспорт, нужно новое «зеленое» строительство, повышение энергоэффективности зданий.

Земледелие без рисков

Сибирский АПК в целом вполне обеспечивает население СФО основными продуктами питания, как растениеводства, так и животноводства, и выпускает продукцию на экспорт. Тем не менее Сибирь традиционно считается территорией рискованного земледелия. В условиях изменяющегося климата все более усложняется задача, стоящая перед сибирскими сельхозпроизводителями, — добиваться стабильно высокой продуктивности полей и ферм, сделать местное сельское хозяйство высокопродуктивным и устойчивым к изменениям природной среды. Сибирские вузы при этом проявляют интерес к разработке эффективных сельскохозяйственных технологий даже не по своему профилю. В частности, разработку и испытания средства для борьбы с сорняками проводит химический факультет Томского государственного университета в сотрудничестве с промышленным партнером  — Инжиниринговым химико-технологическим центром. Участники проекта рассчитывают заинтересовать специализированного производителя в организации промышленного производства препарата, который способен заместить импортные аналоги.

А в Сибирском федеральном университете разрабатывают тепличные агротехнологии и световые решения — создание новых люминофоров, которые будут наилучшим образом регулировать сначала прорастание семян, затем рост зеленой массы и в итоге — созревание плодов без естественного солнечного освещения. Эта технология, как считают в университете, может быть востребована в первую очередь на северных арктических территориях Красноярского края и Российской Арктики в целом.

Игорь Степанов, Игорь Лавренков, Кемерово