Троим молодым учёным России присудили по миллиону рублей за работы по энергетике

Ассоциация "Глобальная энергия" подвела итоги Общероссийского конкурса молодёжных исследовательских проектов в области энергетики "Энергия молодости".

Ежегодный конкурс проводится с 2017 года. В нём могут участвовать учёные в возрасте до 35 лет. С 2018 года конкурс проводится по трём номинациям: "Традиционная энергетика" (газ, уголь, нефть, тепловая и электрическая энергия), "Нетрадиционная энергетика" (возобновляемые источники энергии, атомная энергетика, водородная энергетика, биоэнергетика) и "Новые технологии" (принципиально новые виды технологий/материалов для получения энергии, космические технологии).

В номинации "Традиционная энергетика" победил проект Ивана Евдокимова, научного сотрудника Технологического института сверхтвёрдых и новых углеродных материалов. Работа учёного связана с совершенствованием технологий гидроразрыва пласта (ГРП).

Дело в том, что этот процесс происходит в несколько стадий. На каждом этапе пласт разрывается на определённой глубине скважины. Для того чтобы подать на эту глубину буровую жидкость (давление которой, собственно, и производит разрыв), нужно разрушить клапан так называемой муфты гидроразрыва.

Традиционно клапан разрушается механически. Однако при этом велика вероятность повредить и саму скважину. Это дорого обходится добывающей компании и в финансовом выражении, и в смысле временных затрат.

Передовая технология ГРП связана с клапанами, которые просто растворяются в буровой жидкости, когда она подаётся. Однако все используемые российскими компаниями клапаны делаются за рубежом. Каждое такое изделие обходится нефтегазовой отрасли в сумму до 100 тысяч рублей.

Разработка Евдокимова – это первый отечественный растворимый клапан для муфты ГРП. Он дешевле западных аналогов и может заинтересовать не только российские, но иностранные нефтегазовые компании.

В направлении "Нетрадиционная энергетика" лучшей была признана работа Юрия Лупоносова, ведущего научного сотрудника Института синтетических полимерных материалов имени Н. С. Ениколопова. Его проект посвящён разработке полупрозрачных и гибких солнечных батарей на основе органических материалов.

При этом в проекте исследователя для преобразования энергии солнечного света в электрическую используются органические молекулы с сопряжёнными химическими связями.

По мнению ученого, новые фотоэлементы имеют целый ряд преимуществ по сравнению с традиционными кремниевыми аналогами. Так, они просты и дёшевы в производстве, а также безопасны, так как изготовлены из нетоксичных материалов. Кроме того, такая батарея гораздо легче кремниевого "коллеги" аналогичной мощности.

Планируется, что успешная реализация проекта даст возможность находить применение солнечным панелям там, где это на сегодняшний день невозможно. Например, их можно интегрировать в ткани и одежду, использовать в качестве мобильных электрических станций, изготавливать из них полупрозрачные конструкции зданий, устанавливать внутри помещений и так далее.

В номинации "Новые технологии" победил проект Станислава Федотова, научного сотрудника Сколковского института науки и технологий. Учёный разработал калий-ионный аккумулятор на на основе полианионных электродных материалов.

Технология, предлагаемая Федотовым, подразумевает использование сложных фосфатов калия и переходных материалов уникальной кристаллической структуры.

Очевидные преимущества калиевого сырья – это невысокая стоимость и доступность его природных источников. Федотов убеждён, что в скором времени калий-ионные батареи придут на смену литий-ионным.

"Стоимость карбоната калия составляет менее 5% от цены карбоната лития аналогичного качества", – отмечает исследователь.

К слову, в 2018 году на конкурс "Энергия молодости" поступил 91 проект из 36 регионов России. Более 50% проектов были представлены в номинации "Традиционная энергетика".