"Энергия молодости" - это авторитетный общероссийский ежегодный конкурс молодежных исследовательских проектов, существующий под эгидой крупной международной премии "Глобальная энергия", которая входит в топ-99 ведущих мировых наград в области науки и вручается за выдающиеся исследования в области энергетики.
Задача программы - вовлечь в творческий процесс как можно больше молодых талантливых людей с нешаблонным взглядом на вещи и гибким умом, способных генерировать новые идеи. Конкурс для молодых ученых служит еще одной цели - поддержке интеллектуального будущего отечественной энергетической отрасли. В нем ежегодно участвуют молодые специалисты-энергетики и исследовательские группы со всей России.
В этом году проекты ученых принимались по трем направлениям: традиционная энергетика (газ, уголь, нефть, тепловая и электрическая энергия), нетрадиционная энергетика (возобновляемые источники энергии, атомная энергетика, водородная энергетика, биоэнергетика), новые технологии (принципиально новые виды технологий или материалов для получения энергии, космические технологии).
Известно, что достижения в области энергетики всегда стоят на стыке высоких наук и конкретных прикладных разработок. Поэтому ассоциация "Глобальная энергия" поддерживает в своем конкурсе разные работы: и близкие к выделению в отдельный бизнес и коммерциализацию, и научные проекты, призванные пока только обосновать безопасность и экологичность работы будущих энергетических и важных технологических процессов, связанных с повышением эффективности производства и потребления энергии.
В 2018 году на конкурс "Энергия молодости" поступил 91 проект из 36 регионов России. Впервые в конкурсе были представлены такие регионы, как Липецкая область, Чукотский автономный округ, Ярославская область. Наиболее популярными направлениями исследований конкурсантов стали разведка, добыча, транспортировка и переработка топливно-энергетических ресурсов, электроэнергетика и возобновляемая энергетика. Но все-таки самой популярной оказалась традиционная энергетика: более половины исследовательских проектов были поданы на конкурс именно в этой номинации.
Жюри пришлось сделать довольно трудный выбор, чтобы определить победителей конкурса "Энергия молодости". Но выбор сделан: победителями стали трое молодых ученых из Москвы. Станислав Федотов с исследованием "Разработка калий-ионного аккумулятора на основе полианионных электродных материалов" стал первым в номинации "Новые технологии". Юрий Лупоносов с исследованием "Полупрозрачные и гибкие солнечные батареи на основе новых органических материалов с повышенной стабильностью" стал победителем в номинации "Нетрадиционная энергетика". И, наконец, Иван Евдокимов с "Разработкой самоустраняющихся запорных элементов муфты ГРП, применяемых при добыче углеводородов методом многостадийного гидроразрыва пласта" победил в номинации "Традиционная энергетика".
А теперь стоит рассказать чуть подробнее о каждом из победителей. Станислав Федотов в 2013 году окончил МГУ им. Ломоносова, в 2017-м получил степень кандидата химических наук в том же университете. Его докторская диссертация посвящена поиску и синтезу новых потенциальных электродных материалов для нового поколения перезаряжаемых батарей. Сейчас Станислав работает научным сотрудником в Центре хранения электрохимической энергии Сколковского института науки и технологий под началом профессора Артема Абакумова. Молодой ученый сосредоточен главным образом на разработке, синтезе и оценке новых перспективных материалов для перезаряжаемых металлических ионных батарей.
"Идея проекта состоит в замене литийсодержащих компонентов аккумулятора на конкурентные с точки зрения энергетических характеристик калиевые аналоги при сохранении существующей архитектуры аккумулятора. Переход к калий-ионным технологиям позволит значительно снизить стоимость аккумуляторов, а также отказаться от использования дорогой и тяжелой металлической меди в качестве токосъемника, что так же позитивно отразится на конечной стоимости устройства. Помимо этого, в ходе проекта планируется разработать новый класс калий-ионных электродных материалов с улучшенными энергетическими и мощностными характеристиками", - вкратце пересказал суть разработки Станислав Федотов.
Его коллега Юрий Лупоносов работает ведущим научным сотрудником Института синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова, который входит в структуру Российской академии наук. Как и Станислав Федотов, Юрий Лупоносов - кандидат химических наук. Его научные интересы сосредоточены на разработке новых материалов для полупрозрачных и гибких органических солнечных батарей с большим сроком службы и высокой эффективностью. Как отмечает сам ученый, сочетание дешевизны производства таких батарей с возможностью создавать гибкие и полупрозрачные модули наделяет подобные устройства неоспоримыми преимуществами перед традиционными кремниевыми солнечными панелями и открывает совершенно новые направления для их применения.
"Мы разработали новые классы органических молекул, которые отличаются от известных аналогов повышенной стабильностью и простотой получения, и изготовили первые прототипы полупрозрачных солнечных батарей на их основе. Благодаря тому, что такие батареи сочетают в себе легкость, гибкость и полупрозрачность, мы можем найти им новое, нестандартное применение. Например, наносить на стеклянные конструкции, на окна, на фасады высотных домов, на малые архитектурные формы в парках и так далее. Использовать сгенерированное электричество впоследствии можно будет для зарядки смартфонов или для освещения. Толщина всего устройства сравнима с несколькими листами бумаги. Гибкие солнечные батареи можно сворачивать в рулон, а потом снова разворачивать, наносить на текстиль и одежду. К примеру, на ткань туристических и военных палаток. Для военных нужд такие солнечные батареи тоже применимы", - рассказал Юрий Лупоносов.
Иван Евдокимов, ставший лучшим в номинации "Традиционная энергетика", является научным сотрудником Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов. Он работает над усовершенствованием технологии добычи углеводородов методом многостадийного гидроразрыва пласта (ГРП).
"Сегодня Россия разрабатывает новые месторождения, более труднодоступные, в том числе месторождения на арктическом шельфе. Там, как правило, добыча ведется методом многоступенчатого гидроразрыва пласта. Между ступенями ГРП установлены специальные клапаны. Традиционно это либо алюминий, либо полимеры, которые приходится устранять механически. При этом риск повреждения скважины очень велик. Мы создали технологию, при которой в качестве клапанов используются шары, растворимые в буровом растворе", - поделился Иван Евдокимов.
Проект Ивана Евдокимова важен еще и тем, что он работает на импортозамещение. Сегодня все самоустраняющиеся запорные элементы, которые есть на отечественном рынке, закупаются за рубежом. Мало того, что они не идеально подходят к российским условиям, они еще и стоят очень дорого: каждое изделие обходится нефтегазовой отрасли примерно в 100 тысяч рублей. Российская продукция обойдется гораздо дешевле.
Напомним, конкурс "Энергия молодости" проводится ежегодно с 2004 года. Его победителями становился 181 молодой ученый из 79 регионов России. На реализацию их проектов уже выделено более 50 миллионов рублей. Для участия в конкурсе ученые на момент подачи заявки должны быть моложе 35 лет, им необходимо иметь собственные публикации и научные разработки, а также работать или учиться в вузе по профильной специальности.
Победителей определяет пул независимых экспертов Международной энергетической премии "Глобальная энергия". Все работы анонимны, так что жюри работает непредвзято. Победители получают грант в миллион рублей на реализацию своего исследовательского проекта.