Многообещающее будущее
Президент Франции Никола Саркози запустил проект "большого национального займа" на €35 млрд. Значительная часть этих средств будет выделена на развитие французской науки и новейших технологий, в том числе нанотехнологий, биотехнологий и исследований в области возобновляемых энергоресурсов.
Нацпроект
В ближайшие годы Франция планирует выделить на развитие новейших технологий €8 млрд. Инновации являются тем сектором экономики, инвестиции в который дадут быстрые результаты, став катализатором экономического роста Франции и, соответственно, основой для роста благосостояния населения.
Франция уже сейчас располагает значительным запасом изобретений, сделанных сотрудниками государственного научного сектора, где представлены институты мирового значения, и ведущих высших учебных заведений.
Так, во Франции работают: Национальный центр научных исследований (CNRS), Национальный институт здоровья и медицинских исследований (INSERM), Комиссариат по атомной энергии (CEA), Национальный институт аграрных исследований, Национальный институт исследований в области информатики и автоматики, Институт исследований.
Однако пока разработкам, технологиям, материалам — всему тому, что выходит из исследовательских лабораторий,— зачастую непросто найти промышленное применение. Программа правительства Никола Саркози должна помочь ученым и бизнесменам объединить свои усилия и вместе достичь успеха.
Нанотехнологии в сердце здравоохранения
Объем мирового рынка нанотехнологий к 2015 году оценивается в $1000 млрд. Исследования бесконечно малых частиц веществ начались не так давно, но они способны полностью перевернуть все сферы деятельности: от информатики до здравоохранения.
В 2006 году Европа потратила на нанотехнологии €530 млн, что в три раза меньше, чем США. Франция выделила €53 млн в 2008 году, а в 2009-м на одну только программу "Нано`Иннов" — €70 млн. Отныне эта сумма ежегодно выделяется на нанолаборатории. Запущенная в 2009 году по плану Никола Саркози программа "Нано`Иннов" предусматривает существенную финансовую поддержку и создание организационной структуры сектора нанотехнологий, чтобы дать ему возможность сделать рывок в развитии.
До настоящего времени нанотехнологиями занимались различные государственные и частные лаборатории (CEA, STMicroelectronics, L`Oreal и т. д.). Арсенал серьезен — 5300 ученых и 243 лаборатории в смежных дисциплинах, но работали они независимо друг от друга, что тормозило исследования.
Топливо на основе этанола, вырабатываемого из кукурузы, свеклы или рапса, больше не актуально. На смену ему пришло топливо, полученное из биомассы — органической материи растений
По фундаментальным исследованиям Франция занимает пятое место в мире (на 2006 год более 3500 публикаций, что составляет 5,6% мирового объема), но ее позиции намного слабее в том, что касается патентов (в 2005 году зарегистрировано 290, что менее 2% от общего числа патентов, зарегистрированных в мире). Задача программы "Нано`Иннов" исправить положение.
Три центра интеграции нанотехнологий составляют базу программы: в Гренобле (где также расположен центр Minatec, рассчитанный на работу 4000 ученых), Саклае и Тулузе (специализированные: аэрокосмический, фармацевтический и агропромышленный). Основная цель программы "Нано`Иннов" — согласовать действия ученых, исследующих глубинные свойства материи, технологов, решающих проблемы их использования, и промышленников, занимающихся производством. Программа объединит ученых из CNRS, CEA и университетов с представителями различных направлений промышленности, таких как Thales, ST, Safran, Arkema, Airbus, Essilor, Valeo.
Ожидается, что в течение пяти лет будут достигнуты определенные результаты. Число патентов на изобретения должно увеличиться в три-четыре раза, что составит 360 дополнительных патентов в год. Правительство Франции и ее ученые не скрывают желания конкурировать в этой сфере науки с Германией и Тайванем.
450 французских предприятий, в том числе малых, должны начать работу с нанотехнологиями в самое ближайшее время. Жан Терм, директор по технологиям Комиссариата по атомной энергии, гуру новейших технологий, надеется, что 10% французских ученых будут работать только на инновационные технологии.
Система образования также не останется в стороне: в семи высших учебных заведениях Франции, включенных в проект "Нано`Иннов", ведется подготовка к открытию специализированных мастерских программ. Предполагается, что после их запуска учебные заведения начнут выпускать по 100 специалистов в год.
Поскольку в промышленности нанотехнологии могут иметь очень широкое использование, со временем, считают авторы реформ, с использованием нанотехнологий будет выпускаться 15-20% промышленной продукции, производимой во Франции.
Научно-промышленный альянс на службе биотехнологий
€1 млрд — столько французское правительство решило выделить на развитие биотехнологий в рамках программы "большого займа", стартовавшей в 2010 году с одобрения Никола Саркози, и инициатив, направленных на активизацию французской индустрии и науки.
Эти деньги послужат налаживанию связей между французской фундаментальной наукой и промышленностью. Сегодня прикладное использование изобретений развито крайне слабо, сетуют французы.
В стране достаточно научных кадров: 7000 ученых работают в десятке важнейших исследовательских институтов Франции. Ежегодно на их работу выделяется €700 млн. Но если Германия и Великобритания успешно применяют на практике изобретения своих ученых, то Франция насчитывает всего 500 предприятий, использующих биотехнологии. Акции 16 из этих компаний продаются на бирже, их общий годовой торговый оборот составляет около €700 млн.
Основная цель программы «Нано'Иннов» — согласовать действия ученых, исследующих глубинные свойства материи, технологов, решающих проблемы их использования, и промышленников, занимающихся производством
Успешно применяются биотехнологии в области здравоохранения. Они используются в прогнозировании и диагностике, медицинской визуализации, при совершенствовании методик неинвазивной терапии, в хирургии с применением робототехники, экспертных системах индивидуализированной медицины, управлении медицинскими данными, а также при разработке новых лекарств, способных управлять процессом старения.
Достижения французских ученых в области генетики, геномики и регенеративной медицины (стволовых клеток) позволяют рассчитывать на значительный прогресс. "Общество очень нуждается в высоком уровне развития медицины",— напоминает Жак Грасси, директор координационной программы между INSERM и CEA. Биотехнологии — это также работы в области биологии и агрономии.
Предложенный государством научно-промышленный альянс должен повлиять на координацию работы национальных исследовательских институтов и облегчить промышленное использование научных открытий. Наверстывать в данном секторе придется серьезно, поскольку во Франции не так, как, например, в Великобритании, развита культура стартапов — предприятий, позволяющих ученому, запатентовавшему свое изобретение, самому продавать его. Самые многообещающие изобретения покупают крупные фармакологические лаборатории, которые больше не способны самостоятельно проводить весь спектр медицинских исследований.
Усиление взаимодействия между фундаментальной наукой, стартапами и фармакологическими лабораториями — одна из целей создания научно-промышленного альянса. Это одно из приоритетных направлений деятельности правительства Франции, которыми с 2009 года руководит министр науки и высшего образования Валери Пекресс. Устранение преград между достижениями фундаментальной науки и промышленным производством, сближение этих сфер экономики Франции идет полным ходом.
От агротоплива к биотопливу
Топливо на основе этанола, вырабатываемого из кукурузы, свеклы или рапса, больше не актуально. На смену ему пришло топливо, полученное из биомассы — органической материи растений, одного из хранилищ солнечной энергии.
Усовершенствование биотоплива — это новое направление, в котором стали работать французские ученые, после того как на агротопливо обрушился поток критики, в основном связанной с тем, что его производство требует интенсивных и загрязняющих окружающую среду методов агротехники.
Осенью 2007 года во Франции прошла конференция "Гренель об окружающей среде", названная по аналогии с первым мультипартийным совещанием по социальным вопросам, прошедшим в 1968 году на улице Гренель. Конференция позволила сразу после победы Никола Саркози на президентских выборах начать серьезное обсуждение вопросов защиты окружающей среды и долгосрочного развития экологических программ.
За исследования в области производства биотоплива и расширение его использования отвечает существующий с 1945 года Комиссариат по ядерной энергии Франции. По мнению Бернара Биго, заведующего этой государственной структурой, "производство биотоплива — это лучшее использование биомассы, при условии что оно не мешает производству продуктов питания и не использует сырье других видов промышленности (бумажной, мебельной и т. д.)". Ежегодно во Франции скапливается до 40 млн тонн в нефтяном эквиваленте неиспользованной биомассы (свекольная масса, солома, кукурузные стебли, остатки древесины и т. п.). Будучи страной с развитым сельским хозяйством и огромными лесными резервами, Франция могла бы первой в мире полностью отказаться от ископаемого топлива еще в первой половине XXI века и заменить его на биотопливо.
CEA готов построить демонстрационный модуль (на это требуется €200 млн), способный переработать 75 тыс. тонн дерева в 20 тыс. тонн биодизельного топлива и биокеросина. При высокой температуре сырье превращается в газ, затем очищается и переводится в жидкое состояние. "Это имитация процесса, на который природа тратит миллионы лет",— объясняет Бернар Биго. Кроме изучения технологии на модуле можно будет отработать и процедуру распределения произведенного топлива.
CEA работает и над программой под названием BioTfuel. Ее цель — преобразование смеси биомассы и отходов нефти (гудрона и др.) в энергоносители. Проект находится на стадии промышленных экспериментов, проводимых в том числе совместно с компанией Prolea.
Комиссариат по ядерной энергии ведет также исследования в области топлива третьего поколения — преобразование в энергоносители продуктов деятельности живых организмов, таких как некоторые типы водорослей или генетически модифицированные растения, которые могут выращиваться на непригодных для обычных растений почвах. Работа в этой области только началась, и еще как минимум лет 15 уйдет на то, чтобы доказать, что она может представлять практический интерес и быть применена в промышленности. Сегодня CEA тратит €150 млн на исследования в области атомной энергетики и несколько больше — €155 млн — на исследования в области возобновляемых энергоресурсов.
Сохранение климата
В январе группа компаний Total открыла во французских Пиренеях первый в Европе испытательный промышленный центр, занимающийся отбором, транспортировкой и хранением основного парникового газа CO2. Ожидается, что применяемая там новейшая технология позволит более эффективно бороться с глобальным потеплением.
За 24 месяца 40 тыс. машин выделяют около 120 тыс. тонн двуокиси углерода (CO2) — именно такое количество углекислого газа планируют "обезвредить" в ближайшие два года в новом испытательном центре в коммуне Лак на юго-западе Франции.
Его торжественное открытие состоялось 11 января. Присутствовавшая на нем Валери Летар, государственный секретарь по экологии, энергетике, устойчивому развитию и морским ресурсам, занимающаяся также экологическими технологиями и переговорами о проблемах климата, охарактеризовала проект как "революционный". Это первый в Европе центр, где возможно выполнение всех этапов процесса: от отбора CO2 на стадии сжигания топлива до подземного хранения. Его основная цель — сократить выбросы парникового газа крупными промышленными предприятиями (сталелитейными, цементными и сахарорафинадными заводами, бумажными фабриками...), использующими твердое топливо. На ближайшие пять лет запланирована серия испытаний, результаты которых позволят найти оптимальный способ перевода новой технологии на промышленную основу.
4500 метров под землей
Для получения чистого углекислого газа было решено использовать метод, разработанный компанией Air Liquide,— сжигание кислорода. Воздух в котельном отделении заменяют чистым кислородом, благодаря чему уменьшается количество дымовых газов и происходит концентрация CO2. Сжатый газ отбирают и транспортируют по газопроводу на расстояние 27 км, где закачивают на глубину 4500 метров в природный резервуар Русс, раньше содержавший природный газ. "На протяжении 35 млн лет токсичный горючий газ заполнял это геологическое образование, что свидетельствует о его феноменальной герметичности",— объясняет Ги Захан, директор по связям с общественностью группы Total. По просьбе властей была произведена оценка состояния фауны, флоры, воды, почвы, а также исследование микросейсмичности местности. "Мы будем наблюдать за состоянием окружающей среды на территории диаметром 10 км вокруг центра, чтобы убедиться в отсутствии негативных изменений",— рассказывает он. Для отслеживания микросейсмичности были установлены зонды на дне колодца и на глубине 200 метров вокруг места захоронения газа. "Зонды обладают потрясающей чувствительностью, они зафиксировали даже недавние подземные толчки на Гаити",— говорит Захан. Кроме того, были тщательно изучены возможные опасности. "Даже если крышка, закрывающая колодец, откроется, а предохранительные задвижки выйдут из строя, понадобится провести не менее получаса на расстоянии десяти метров от колодца, чтобы ощутить последствия..." — продолжает Ги Захан.
На мировом уровне
На новую технологию отбора и хранения углекислого газа (CSC) возлагают большие надежды. В первую очередь это касается защиты окружающей среды. По мнению межправительственной группы экспертов по климату и Международного агентства по энергетике, новшество позволит к 2050 году уменьшить мировые выбросы парниковых газов на 20%. "Если бы не технология CSC,— напоминает Валери Летар,— нам пришлось бы потратить на 70% больше средств, чтобы к 2050 году вдвое уменьшить выбросы, а это, несомненно, замедлило бы наши действия". Проект преследует и экономическую выгоду. Государственный секретарь признает, что речь идет о "потенциальном рынке, имеющем большое значение для французской экономики, поскольку в конечном итоге приведет к созданию новых рабочих мест, повышению экономической активности, увеличению добавленной стоимости и общему экономическому росту". Специалисты считают, что к 2030 году потенциальный рынок составит около €600 млрд, в основном благодаря спросу со стороны крупных развивающихся стран. В то же время во Франции надеются, что CSC станет лишь одним из способов решения проблемы. Валери Летар напоминает, что несмотря на то что эта технология является "важным вкладом в дело борьбы с климатическими изменениями" и "мы не можем пройти мимо, не испробовав ее", "нашим основным приоритетом" остается "стремление к энергоэффективности и развитие возобновляемых источников энергии".