Томский политехнический университет (ТПУ) стал одним из участников новой программы Минобрнауки РФ "Приоритет-2030". Вуз получит максимальный грант почти в 1 млрд рублей на реализацию своей стратегии. Одним из ее пунктов является развитие новой энергетики. Разработкой каких технологий займутся ученые томского университета, о том, что будет с традиционным топливом, в интервью "Интерфаксу" рассказал заместитель директора по развитию Инженерной школы энергетики ТПУ Владимир Губин.
- Владимир Евгеньевич, одно из приоритетных направлений ТПУ до 2030 года - новая энергетика. Почему такой большой интерес политеха именно к этой теме?
- Здесь много факторов. Во-первых, Томский политех - университет с большой энергетической историей. Профильному образованию в вузе более 100 лет, и круг специальностей в разной энергетике - ядерной, возобновляемой, основанной на использовании ископаемого топлива - говорит о том, что мы универсальны в этой теме. Сейчас такое время, которое заставляет обращать все внимание на энергетику. Все разговоры не только в России, но и в мире, посвящены энергопереходу, декарбонизации, использованию того или иного сырья. Главные вопросы - из чего производить энергию, как ее потреблять, какой вред она наносит природе и сколько это стоит. На энергии завязаны все сферы жизни, начиная от бытовых и заканчивая промышленными.
В условиях энергоперехода все говорят о выборе пути человечества: продолжать пользоваться текущими ресурсами или переходить на возобновляемые источники? Это интересует всех, но мнения разные. Сказать, что есть тенденция, что все идут в сторону новой энергетики, нельзя. Мы видим эти вызовы, понимая свой серьезный фундаментальный и прикладной задел во всех областях энергетики.
- Мы говорим о новой энергетике, значит, есть старая. В чем их принципиальное отличие?
- Я бы не искал их. Мировая энергетика достигла такого уровня совершенства, что в ближайшие 20 лет не будет каких-то научно-технических революций. Мы будем развивать те технологии, которые есть уже сейчас. Поэтому говорить, что до 2020 года у нас была одна энергетика, а после будет другая, нельзя. Да, изменился тренд. Если 20-30 лет назад основными критериями выбора развития промышленности на уровне региона и страны были технико-экономические обоснования, поскольку нужно было восстанавливать страну, пережить кризис, то сейчас, после подписания в 2015 году Парижского соглашения, появились экологические требования. Сейчас экология ставится даже выше экономики.
- Складывается впечатление, что новая энергетика посвящена исключительно водородным технологиям. Так ли это?
- Такое мнение складывается из-за информационного бума. Но водород - это не новое топливо и не замена всему, что было раньше. Это прекрасный энергоноситель, который займет свою нишу, но он никогда не заменит нефть, газ или уголь, но грамотно их дополнит. Сейчас мы используем в основном водород в химической промышленности, для производства удобрений, в ряде других отраслей. Пока он применяется только с технологической точки зрения. В связи с трендом на декарбонизацию про водород заговорили, как про замену бензина для двигателей внутреннего сгорания, но для этого необходимо развивать инфраструктуру. Водород также, скорее всего, будет серьезно использоваться в энергетике, как энергоноситель, как накопитель.
Все эти планы только создают видимость, что водород - единственный источник. Но его же нужно где-то брать? Те способы, которые сейчас известны и хоть как-то удовлетворяют экономике, - это производство из ископаемых топлив. Другой способ - это, например, электролиз воды, но, чтобы его осуществить, нужно затратить энергию, которую получаем в том числе за счет сжигания угля.
Томский политех занимается всеми видами энергии. Помимо этого мы активно работаем над тем, чтобы получить синергический эффект над технологиями полного замкнутого цикла. Например, производственные отходы составляют серьезную проблему. Наша задача найти такие технологические цепочки, которые превратят их в энергию и комплекс других полезных продуктов, чтобы исключить влияние на окружающую среду. То есть, помимо традиционных источников мы с партнерами стараемся вовлечь в энергетический баланс нестандартные виды топлива в виде отходов: производственные, биомасса, угольные, нефтешламы и даже твердо-коммунальные отходы. Это серьезный вызов. Причем требуется не банальная технология типа мусоросжигательного завода, а такие способы, как, например, термическая конверсия, которая позволяет получить полезные продукты в трех видах: жидком, газообразном и твердом. При этом вреда природе не будет.
- Будет ли во всем этом место нефтегазу? В проекте ТПУ и в новой энергетике и вообще?
- Наша задача не отказаться от традиционной энергетики, а найти способ развития, начиная от добычи ресурсов и заканчивая отсутствием влияния на окружающую среду. Мы продолжаем заниматься всеми видами топлива, потому что, как бы ни говорили различные эксперты, новая энергетика не заменит традиционную, но ее надо развивать. При этом есть страны и даже континенты, которые к такому пока не готовы.
Да, учитывая тот объем энергии, который нужен человечеству, возобновляемые источники энергии будут развиваться. За 10 лет доля таких источников выросла в 10 раз: было 0,1%, а теперь стало 1%. Такого стремительного роста никогда не было, но в целом серьезной смены парадигмы нет. Говорят, что к 2040 году возобновляемая энергетика выйдет на 10-15%, но на мировой баланс это глобально не повлияет. Многие страны, конечно, отказываются от угля, но в то же время продолжают пользоваться ископаемыми, в том числе добытыми в России. Например, природный газ. И эти страны не собираются от него отказываться, даже несмотря на рост цен. Это достаточно экологичное топливо, под которое есть вся инфраструктура.
- Какие проекты запланировал вуз по новой энергетике? Будут это фундаментальные научные исследования либо же разработка конкретных технологий?
- Для нас три кита - наука, образование и бизнес - сошлись вместе, создав область пересечений. Большинство своих исследований мы стараемся направить именно туда и работать по всем направлениям. Если это твердое топливо, то это экологичное производство энергии. У нас есть технология получения синтеза газа из угля и дальнейшее его использование либо как энергетического топлива, либо как сырья для получения водорода. Проект уже на высокой стадии готовности, построен экспериментальный образец установки с расходом 4 тонны в час и получением 17 тыс. куб. м газа, где содержится метан, водород, углекислый газ. Эта технология уже интересна индустриальному партнеру, одной из угольных компаний, поскольку именно уголь оказался в самой сложной ситуации.
Также мы занимаемся технологиями получения водорода из природного газа. Интерес здесь у газодобывающих компаний, которые находятся на острие технологий и готовы перестраиваться. Если появится рынок водорода, то они хотят занять эту нишу и участвовать в государственной стратегии.
Есть технология получения водорода методом электролиза, когда у нас есть экологически чистая энергия и потребители водорода. Это актуально для атомных станций, путем превращения энергии в водород, и далее использовать его, например, как автомобильное топливо или получать из него электроэнергию позже. Здесь можно использовать и возобновляемые источники энергии. Технологиями для них мы так же занимаемся. Например, мы получаем энергию от ветра или солнца. Замечательно, если мы сразу же можем ее использовать, но, если мы добываем ее днем, а применяем вечером, то ее необходимо где-то аккумулировать. Из-за этого процесса теряется вся экономия от возобновляемых источников. У нас возникла идея по аккумулированию энергии в водороде. Это позволит черпать ее не из дорогих аккумуляторов.
Огромные наработки ведутся в области добычи трудноизвлекаемых запасов - проект "Палеозой". Это тоже новая энергетика.
Еще один тренд - утилизация углекислого газа, потому что мы понимаем, что проблемы с выбросами как никогда актуальны.
В новой энергетике все очень замешано, но это позволило нам многое объединить воедино. У нас получаются междисциплинарные команды, а самое главное - есть большой интерес индустриальных партнеров. Это позволит доводить новые технологии до внедрения.
- Политех стал активным участником развития водородных технологий в стране. На этой неделе стартует вторая конференция "Водород. Технологии. Будущее". Какие темы планируют обсудить эксперты?
- Эта площадка объединяет и бизнесменов, и промышленников, и представителей власти, и ученых. Здесь будут представлены доклады, которые посвящены и производству, и хранению, и транспортировке, и использованию водорода. Мы по-прежнему находимся на этапе обсуждения уровня готовности отечественных технологий. Нам необходимо найти путь развивать все направления параллельно. В прошлом году конференция была знакомством, где были представлены исследования, наработки и технологии прошлых лет. Сейчас мы бы хотели увидеть результаты работы, итоги нашего взаимодействия за год.
- В ближайшие дни вы планирует подать заявку для получения гранта на создание центра НТИ по водородным технологиям. Какие вопросы позволит решить его появление?
- Это сетевая структура, которая займется внедрением технологий. Томский политех будет не единственным научным и образовательным центром в ней. В проекте мы учли все направления водородных технологий, чтобы сохранить баланс. Под каждое из них подобран индустриальный партнер, с которым будет вестись индивидуальная работа в зависимости от уже наработанной базы.
Государство может выделить на четыре года 650 млн рублей при условии аналогичного софинансирования со стороны индустриальных партнеров. Это накладывает определенные обязательства на нас по реализации запланированных технологий.
- Планирует ли ТПУ при этом расширить свое участие в мегасайенс проектах на тему новой энергетики?
- Конечно, мы в этом заинтересованы. Мы уже принимаем участие в создании нового ядерного объекта в Северске (реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-300 - ИФ). Если говорить о водороде, то консорциум пока сформирован исключительно из российских структур. Но есть другие направления, которые лежат в международной повестке: медицина, химические технологии, добыча ресурсов. Мы успешно конкурируем в этих вопросах с ведущими зарубежными учеными, поскольку наши специалисты имеют очень серьезные публикации. Университет не может оставить их без участия в мегасайенс проектах.
