Олег Плотников
На Учёном совете 11 мая ректор Пётр Чубик напомнил, что Томский политехнический победил в конкурсе на получение статуса национального исследовательского университета как вуз ресурсоэффективных технологий. А значит, нужна политика ресурсоэффективности, программа действий, образовательный процесс, формирующий знания и компетенции, необходимые для перевода экономики, социальной сферы страны на путь высокоэффективного использования ресурсов.
Движение в этом направлении началось. Не случайно в повестке торжественного расширенного заседания Учёного совета была заявлена презентация проректора по научной работе и инновациям В.А. Власова «Эффективное использование ресурсов – мировой тренд». Сегодня мы представляем выдержки из этой презентации.
Углеводороды
Прирост разведанных запасов нефти с 1990 года по настоящее время снизился в России более чем в 5 раз, что привело к существенному снижению показателя обеспеченности добычи запасами нефти. В то же время на Западе разрыва в приросте разведки и добычи практически нет. Чем отвечает на эти вызовы ТПУ? В Институте природных ресурсов разработаны ресурсоэффективные технологии поисков/разведки полезных ископаемых. Это технологии прогноза и поисков полезных ископаемых на основе комплексного анализа космо-снимков. Технологии геохимических и гидрогеохимических поисков и оценки месторождений полезных ископаемых. По сравнению с традиционными методами эффект от их использования – не менее 30 процентов.
С 1960 года коэффициент извлечения нефти снизился почти в полтора раза, что эквивалентно потере 15 млрд тонн нефтяных запасов. Если предположить, что с каждого барреля страна получает $15 чистого дохода, то в денежном выражении потери – более $1,5 трлн. В качестве одного из решений предложена технология геолого-гид-родинамического моделирования месторождений нефти и газа для анализа геологического строения, флюидонасыщенности и оценки коэффициента извлечения нефти, геологических и извлекаемых запасов.
Глубина переработки нефти в России – чуть более 70 процентов (в развитых странах – 85–90). Ответом стали технологии промысловой подготовки и повышения эффективности заводской переработки углеводородов на основе построения и анализа нестационарных кинетических моделей.
Кроме того, в Институте неразрушающего контроля осуществлена разработка систем контроля трубопроводов нефтегазового комплекса и ЖКХ. Созданы: мобильный дефекто-скопический комплекс, работающий на магистральных трубопроводах Томской области (ООО «Газпром трансгаз Томск»), и система непрерывного конт-роля герметичности трубопровода. Целый ряд приборов для повышения надёжности транспорта углеводородов предлагает Энергетический институт. Это электроприводы, блоки электронного управления электроприводами. Производство ведут томские предприятия: ЗАО «ТОМЗЭЛ», ЗАО «ЭлеСи», ООО НПО «Сибирский Машиностроитель». В эксплуатации более 7000 устройств.
В Физико-техническом институте создана плазмохимическая технология получения углеродного наноматериала и водорода. Технология направлена на решение задач рационального природопользования на основе глубокой переработки природного и попутного газов в углеродный наноматериал (углеродные нанотрубки, фуллерены) и водород с использованием малотоннажных мобильных установок непосредственно на месторождениях.
Нашла применение и технология, которая способна решать задачи в области рационального недропользования. Речь об определении элементного состава горных пород, руд и минералов с использованием нейтронно-активационного анализа.
Кроме того, исследователи ФТИ, решая задачи ресурсоэффективности в области химии, разработали технологии переработки минерального сырья, позволяющие извлекать из рудной массы только ценные компоненты. Разработка обеспечивает замкнутый цикл, снижает долю энергозатрат в структуре цены, минимизирует безвредные и полностью исключает токсичные отходы.
Вода
По оценкам ООН этот ресурс становится стратегическим и скоро по цене может обогнать нефть. Причем, если дефицит нефти – пока только в прогнозах экспертов, то нехватку воды в той или иной степени ощущает на себе треть человечества.
«Чем отвечает на этот вызов ТПУ... К концу 2012 года мы планируем открыть здание Института воды. Будем исследовать свойства воды и продолжать наработки, по которым у нас есть задел в области очистки воды до питьевых стандартов и водоподготовки для промышленных предприятий…» – отметил профессор Власов.
Разработки ТПУ в сфере водоочистки и водоподготовки известны. Это – комплекс водоподготовки «Гейзер-ТМ», который предназначен для подготовки питьевой воды из подземных и поверхностных источников. Заказчики этого комплекса работают на территории Томской и Тюменской областей, в Алтайском крае. Активно покупают «Гейзер-ТМ» нефтегазовые предприятия. Другой подход реализован в комплексе водоочистки «Импульс», который представляет Институт физики высоких технологий. За последние годы ИФВТ поставил 150 комплексов. При этом вопросы совершенствования, перехода на новый технологический уровень – это задачи Института воды.
В том же ИФВТ в короткие сроки и практически «с нуля» созданы технология и оборудование для обеззараживания промышленно-бытовых сточных вод импульсным электронным пучком. В 2011 году эта работа признана лучшей из инновационных проектов Газпрома, оборудование поставлено ООО «Газпром трансгаз Томск».
В Энергетическом институте разработан безреагентный и экологически чистый метод обработки воды. Метод реализован в системе водоподготовки «Магнуст», которая позволяет удалять и предотвращать отложения солей жесткости в системах отопления, горячего, холодного и оборотного водоснабжения.
Энергетические ресурсы
Россия отстаёт от Европы по показателям энергоэффективности более чем в 3,5 раза и более чем в 2,5 раза от США. При этом по энергоёмкости валового внутреннего продукта Российская Федерация лидирует, затрачивая энергии на единицу ВВП больше, чем страны, входящие в TOP-10 мировых энергопотребителей.
По оценкам экспертов, потребление энергии на единицу продукции, произведённой в РФ, можно сократить на 40–50% от показателей 2000 года. В первую очередь в таких отраслях, как топливно-энергетический комплекс (34%), ЖКХ (26%), промышленность и строительство (31%). Общий потенциал энергосбережения составляет 360–430 млн тонн условного топлива.
Энергоэффективность и энергосбережение входят в 5 стратегических направлений приоритетного технологического развития России, действуют: «Энергетическая стратегия России на период до 2030 года», Государственная программа Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года», Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности».
И это отвечает политике энергоэффективности страны G8, которая охватывает 5 основных направлений. В частности, это – энергоэффективные: здания, бытовые приборы, технологии освещения, транспорт, промышленность и управление энергопотреблением. Что касается зданий, то в Институте неразрушающего контроля разработана технология теплового контроля энергоэффективности и технического состояния сооружений различного назначения. Об уровне разработок, предлагаемых специалистами ТПУ, говорит, например, тот факт, что в этом Институте создана и действует федеральная методика теплового контроля дымовых труб.
В части технологий освещения ИФВТ ведёт разработку высокоэффективных и надежных светодиодных источников света и световых приборов (постановление Правительства РФ №218). Участвуют ОАО «НИИПП», ТГУ, ТУСУР. На базе ТПУ открыта Испытательная светотехническая лаборатория, с задачей сертификации светодиодов, поступающих на рынок региона. В 2011 году в НИИПП начато серийное производство светодиодных светильников с высокой энергоэффективностью.
А если в целом, то… «Нам нужно в качестве приоритетного направления научно-исследовательской деятельности выдвинуть поиск инновационных материалов, технологий и устройств, которые обеспечивают повышение эффективности использования ресурсов.
И сам Томский политехнический университет, включая его хозяйственную и управленческую деятельность, должен стать примером для страны с точки зрения ресурсоэффективности. Это – большая задача! Группой политехников – авторов и соавторов – подготовлено первое в истории университета учебное пособие «Основы ресурсоэффективности». Поработав в этой тематике, они установили, что никто в стране данной проблематикой не занимается.
Нет учебных пособий, нет специалистов… А ведь за этим – огромный ресурс как для развития экономики в целом, так и для нашего университета в частности!» – обобщил тренд ресурсоэффективности ректор ТПУ, профессор Пётр Чубик.