Этот талантливый учёный не нуждается в представлении. Его знают все в нашем вузе. Он одержал много научных побед, имеет не одно достижение. Результаты его грантов — одно из направлений реализации программы «Приоритет 2030». Сегодня о науке мы беседуем с заведующим кафедрой неорганической и аналитической химии, региональным представителем Научно-образовательного центра мирового уровня «Инженерия будущего» в Мордовии, руководителем молодёжной лаборатории «Молекулярные безметальные электрокатализаторы для водородной энергетики» кандидатом химических наук Александром Викторовичем Долгановым.
Люблю работать над научными проектами, мотивировать студентов, аспирантов, магистрантов на научную деятельность. Главное, не останавливаться на достигнутом, идти вперёд, передавать знания молодому поколению.
Молодёжная лаборатория «Молекулярные безметальные электрокатализаторы для водородной энергетики» имеет широкий спектр для научного творчества, в настоящее время в ней реализовывают свои проекты
15 молодых учёных, среди которых 4 стипендиата Президента Российской Федерации, 5 стипендиатов Правительства Российской Федерации, победители, различных научных и инновационных конкурсов и грантов.
Александр Викторович, расскажите, пожалуйста, о Вашем направлении, которое Вы реализуете в рамках программы «Приоритет-2030».
Направление нашей научной группы, с которым мы входим в стратегический проект «Материалы нового поколения и энергосбережение» программы «Приоритет 2030», — «Разработка прорывных энергосберегающих технологий (компактного и безопасного химического связывания, долгосрочного хранения и транспортировки водородного топлива)». Проект направлен на создание технологической системы долгосрочной аккумуляции электрической энергии в водородном цикле и её реализацию в различных сферах жизнеобеспечения. Мы работаем над созданием мобильных энергетических установок, где в качестве топлива будет использоваться вода либо насыщенные водородом органические гидриды.
Одним из наиболее перспективных энергоносителей в области альтернативной энергетики является водород. Так ли это? Какова Ваша работа в этой области?
При всей перспективности водорода в качестве топлива будущего имеется ряд сдерживающих барьеров, без преодоления которых водород так и останется перспективным видом топлива. В настоящее время во многих странах мира выбран вектор на декарбонизацию и «озеленение» всех производств. Таким образом, сформирован новый тренд и в области водородной энергетики — «зелёный» водород. Основной и единственный на сегодня способ его получения — электролиз. Однако, цена электролизного водорода высокая. Важно отметить, что в формирование цены на «зелёный» водород вклад вносит и стоимость катализаторов, используемых в процессе электролиза. Катализаторами выступают дорогие и ограниченно доступные металлы — платина, иридий, палладий. Их замена на дешёвые аналоги будет способствовать снижению стоимости «зелёного» водорода. Мы разрабатываем новую методологию при создании катализаторов для такого процесса. Она основана на получении новых эффективных электрокатализаторов на основе дешёвых безметальных органических молекулярных платформ, причём по эффективности они сопоставимы с традиционными катализаторами. Далее будут созданы каталитические системы для компактного, долгосрочного и безопасного химического связывания «зелёного» водорода в виде жидких носителей с массовой долей по водороду 8−10%. «Связанный» таким образом «зелёный» водород способен к долгосрочному хранению и безопасной транспортировке на большие расстояния. По всем продуктам будет разработана техническая документация и подготовлены патенты на технологии и материалы.
Что такое рынок систем водородной энергетики?
Как такового рынка ещё нет, но он очень быстро формируется, причём постоянно раздвигает границы и вбирает в себя все аспекты, связанные с низкоуглеродной и водородной энергетикой. Построение водородной энергетики увеличивает число пользователей распределённой энергетики, создаёт дополнительные ресурсы гибкости энергосистем на стороне конечных потребителей и способствует формированию уникальной архитектуры рынка будущего.
Как результаты Ваших разработок изменят современное общество?
Наука — это драйв, который получаешь от научных исследований, проектов! Занимаюсь наукой с удовольствием! Передо мной и моим коллективом поставлено много новых задач. К 2025 г. нам нужно разработать технологию получения так называемого «зелёного» водорода. Вся работа, запланированная на этот год, идёт согласно плану, несмотря на то что сейчас могли бы возникнуть проблемы с материалами, реагентами, исходниками. Мы сотрудничаем с Московским энергетическим университетом. Это наши коллеги, которые потом из наших материалов сделают прототипы элетролизеров. Они будут исследоваться в реальных условиях с нагрузкой, с которой в дальнейшем станут использоваться. Это уже не макетные, а полупромышленные исследования.
Перспективная задача для нас — перевозка водорода. Будем смотреть, каким он будет: жидким или компрессионным, под давлением. Необходимо всё просчитать, решить, где генерировать водород, чтобы перевозить его. При перевозке водорода также есть требования к материалам. Водород — материал текучий, у него самые маленькие молекулы, он отличается большой скоростью диффузии, может внедряться в различные металлы, сплавы, способствовать ускорению коррозии.
Будем проводить эксперименты и получать результаты.
Чем занимается молодёжная лаборатория?
Она место притяжения активных, научно ориентированных молодых людей,
У каждого молодого сотрудника лаборатории после окончания вуза много научных трудов. А это беспрепятственное участие в различных грантах, стипендиях
После окончания вуза у таких студентов имеется весомый багаж навыков, знаний, компетенций и, самое главное, видение траектории своего дальнейшего развития исключительно в регионе. Ещё одно из имеющихся достоинств молодёжных лабораторий — возможность реализовывать проекты, связанные с технологическими проектами, собственными бизнес-идеями, стартапами.
Беседовала Олеся ТЮЛЯКОВА,
фото: Рашид РЕЗЕПОВ
Статья опубликована в газете «Голос Мордовского университета»
от 19 сентября 2022 г. № 13 (2513)