Поделиться
В сибирском отделении РАН пусть и неформально, но существует конкурс между научными институтами. Подводя его итоги, председатель президиума СО РАН академик Александр Асеев назвал победителем 2009 года Институт химии твердого тела и механохимии. Чем же заслужили его сотрудники столь высокую оценку?
В самом названии института есть некоторая странность - химия твердого тела. Долгое время не подвергался сомнению постулат средневековых алхимиков: "Вещества реагируют друг с другом только в жидком виде". Однако в ХХ веке было установлено, что при определенных условиях (давление, температура, размер частиц и др.) химические реакции могут протекать и в твердых телах. Мощный импульс развитию "твердой химии" придал бум нанотехнологий.
Именно они позволили ученым ИХТТМ создать очень перспективные аккумуляторы для электромобилей. Дело в том, что сегодня на мировом рынке лидерство удерживают литий-ионные батареи. Один из главных элементов конструкции - катод, который изготавливается из кобальтита лития. Материал очень дорогой и токсичный, что делает невыгодным массовое производство. Сибирские ученые применили другой материал, причем его наносят на катод в виде наночастиц. В результате удалось сделать аккумуляторы намного более дешевыми и экологически чистыми.
Они обеспечивают электромобилям пробег на расстояние более 400 километров, а заряжаются от обычной розетки всего за 20 минут. Проект производства литий-ионных батарей уже одобрен корпорацией "Роснано".
- Автоматизированная линия по их выпуску будет установлена на Новосибирском заводе химконцентратов, - сказал корреспонденту "РГ" директор института, член-корреспондент РАН Николай Ляхов. - Вокруг основного производства будет создан кластер сопутствующих производств катодных и анодных материалов, электролита, корпусов и т.д.
Другая "громкая" работа института - метод радиационно-термического крекинга тяжелых углеводородов (тяжелой нефти, битума, парафинов, гудрона и др.). Сегодня на нефтеперерабатывающих заводах после выделения легких фракций (бензина, керосина и т.д.) огромное количество (до 30 процентов) оставшихся тяжелых фракций просто выбрасывается, так как существующие методы крекинга с ними не справляются. Например, миллионы тонн гудрона закапывают в землю. А ведь это богатейшее сырье. Ученые ИХТТМ предложили технологию, которая в десять раз повышает производительность переработки тяжелых остатков нефти.
Во всем мире специалисты давно пытаются создать метод "холодного крекинга", не требующий применения высоких температур. Это сулит огромную экономию. Сегодня наиболее перспективной считается радиационная технология. Почему?
- Дело в том, что такая очень эффективная для многих отраслей техника как ускорители электронов считалась экзотикой, и только в последние годы она стала доступной для широкого использования, - объясняет заведующий лабораторией синхротронного излучения Борис Толочко. - Например, китайцы закупили в сибирском Институте ядерной физики для своей промышленности более 50 таких установок. Уже ясно, что если КПД ускорителей достигнет 90 процентов, а мощность пучка электронов - мегаватта, это будет революция в переработке нефти. И она не за горами. Новой технологией уже заинтересовалась одна из крупнейших нефтяных компаний России.
Третье очень важное направление исследований ученых
ИХТТМ - фармацевтика. "Нам удалось с помощью механохимических методов получить самые разные лекарства, например аспирин, некоторые противовоспалительные средства с очень высокой скоростью растворения, - рассказал доктор химических наук Александр Душкин. - Обычная "жидкая" химия это сделать не может. Кроме того, совместно с Новосибирским институтом органической химии и Иркутским институтом химии исследуем растительные полисахариды.
Они способны адресно доставлять молекулы лекарств к поврежденным клеткам. Так, дозу лекарства можно сократить в сто раз. Но аптечные сети предпочитают отечественным препаратам дорогие зарубежные аналоги. Хотя они и менее эффективны.
Но сейчас есть надежда, что ситуация изменится. Ведь в России собираются наладить выпуск 55 препаратов из списка жизненно необходимых. Патенты на некоторые из них принадлежат ИХТТМ. Производство этих лекарств институт может организовать очень быстро и в больших масштабах.