Саранск молодые учёные создают дешёвый катализатор для водородной энергетики
В России функционирует 940 молодежных лабораторий в рамках национального проекта «Молодежь и дети». Эти центры предоставляют молодым исследователям платформу для проведения научных изысканий и разработки инновационных решений.
Коллектив Института наукоемких технологий и новых материалов МГУ им. Н. П. Огарёва является ярким примером того, как современная российская наука активно привлекает молодежь. Лаборатория «Молекулярные безметалльные электрокатализаторы для водородной энергетики» стала ключевым центром разработок, способных кардинально изменить мировую энергетику и индустрию.
Водородная энергетика заслуженно признана «зелёным» стандартом будущего, поскольку при использовании водорода в качестве топлива единственным продуктом сгорания является водяной пар. Однако, главным препятствием для широкого внедрения этой технологии является высокая стоимость оборудования. Традиционно для стимуляции химических реакций при получении водорода из воды используется платина — редкий и очень дорогой металл.
Команда молодых учёных из Мордовии под руководством кандидата химических наук Александра Долганова работает над решением глобальной задачи: созданием безметалльных электрокатализаторов. В основе их исследований лежат уникальные «молекулярные платформы» — базовые соединения, которые позволяют создавать эффективные системы генерации водорода без использования драгоценных металлов. Это делает конечный продукт доступным, экономически выгодным и пригодным для масштабного промышленного производства.
Средний возраст сотрудников лаборатории составляет всего 25 лет. Из 23 членов коллектива почти половина — студенты, активно участвующие в исследовательской деятельности наравне с более опытными коллегами. В настоящее время лаборатория ведёт два крупных государственных проекта и восемь студенческих стартапов.
Спектр прикладных направлений работы лаборатории весьма широк, от сельского хозяйства до контроля качества. Исследуемые химические процессы позволяют разрабатывать сенсорные системы для оперативного анализа продукции.
В агропромышленном комплексе студенты лаборатории предложили решение проблемы борьбы с засухой — создание биоразлагаемых аэрогелей на основе эфиров целлюлозы, способных сохранять влагу в почве. Еще одна разработка — экологически чистый сорбент, эффективно устраняющий нефтяные разливы.
Одной из наиболее обсуждаемых разработок стал беспламенный пищевой нагреватель. Изначально учёные работали над формулами для водородных систем, но в процессе экспериментов обнаружили реакцию с выделением значительного количества тепла. Практическое применение этой технологии нашлось незамедлительно.
Основные компоненты нагревателя — неорганические соли и алюминий — безопасны и легко утилизируются. Устройство активируется за 2–3 секунды и нагревает пищу до нужной температуры менее чем за 10 минут. Технология уже успешно прошла испытания в зоне специальной военной операции, где была высоко оценена за свою эффективность в полевых условиях. Кроме того, новинка вызвала интерес у любителей экстремального туризма.
Кульминацией технологических поисков лаборатории стала разработка мобильной энергоустановки на основе водородгенерирующей смеси. Учёным удалось создать низкотемпературный и экологически чистый метод генерации водорода, не имеющий мировых аналогов. Лабораторные испытания показали выдающиеся результаты. Такие установки могут послужить основой для резервных источников питания и портативных энергетических решений для транспорта.
Высокий уровень научного потенциала Мордовии подтверждается плодотворным сотрудничеством с ведущими российскими компаниями. Разработками молодёжной лаборатории интересуются крупнейшие корпорации:
- Госкорпорация «Росатом» (Ангарский электролизный химический комбинат) проявляет интерес к новым методам производства эфиров целлюлозы.
- АФК «Система» (ООО «Центр водородной энергетики») сотрудничает в области разработки водородгенерирующих систем на базе алюминия.
Таким образом, молодёжная лаборатория МГУ им. Н. П. Огарёва стала важным мостом между фундаментальной наукой и реальным производством, трансформируя сложные химические концепции в конкретные, востребованные государством и крупными промышленными игроками решения, сообщают официальные источники.