Полоцкий госуниверситет формирует новый технологический ландшафт страны

Опираясь на собственные компетенции и теснейшее партнерство с промышленностью, Полоцкий государственный университет имени Евфросинии Полоцкой формирует новый технологический ландшафт страны и готовит кадры, способные в нем работать. О сотрудничестве с предприятиями нефтегазохимической отрасли Беларуси, о 100+ проектах, которые уже приносят пользу отечественной экономике, о золотых медалях за решения для геологоразведки и о подчинении искусственного интеллекта рассказывает проректор по научной работе ПГУ кандидат педагогических наук Ирина Бурая.

— Ирина Владимировна, как вы как ученый в области нефтепереработки оцениваете углеводородный потенциал Беларуси в целом и как могли бы охарактеризовать специфику отечественных месторождений?

— Углеводородное сырье, особенно нефть, играет огромную роль в экономике любого государства. В Беларуси подтвержденные запасы составляют порядка 45 миллионов тонн, а общие нефтяные ресурсы оцениваются в 350 миллионов тонн, однако более половины из них классифицируются как трудноизвлекаемые.

Годовая добыча нефти в стране достигает примерно 2 миллионов тонн. Белорусская нефть, как правило, легкая, характеризуется высоким потенциалом светлых фракций и низким содержанием серы. По этим показателям ее качество в среднем выше, чем у российской нефти марки Urals, традиционно поставляемой на белорусские НПЗ.

Ключевая задача при разработке существующих месторождений — масштабное внедрение новых технологий для повышения нефтеотдачи трудноизвлекаемых запасов. Экономическая эффективность освоения углеводородных ресурсов достигается только тогда, когда полученные результаты оправдывают значительные затраты на поиск, разведку и эксплуатацию.

В связи с этим закономерно уделять внимание комплексному изучению возможностей увеличения потенциала месторождений и повышению эффективности геологоразведки за счет новых технологий. В частности, Полоцкий госуниверситет в настоящее время ведет переговоры с НПЦ по геологии о практическом применении аппаратно-программного комплекса для геоэлектроразведки углеводородных залежей, который разработали наши ученые. Он предназначен для обнаружения подземных скоплений нефти, газа и других углеводородов, а также для определения их контуров.

Подтверждением эффективности данного комплекса стало высшее призовое место на конкурсе «Лучший инновационный проект и лучшая научно-техническая разработка года», который проводится в Санкт-Петербурге в рамках международной выставки-конгресса «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции»: ПГУ был удостоен золотой медали и диплома I степени.

— В чем вы видите перспективы стратегии по дальнейшему углублению нефтепереработки в стране?

— Беларусь обладает высокоразвитой инфраструктурой для работы с углеводородами. Ключевыми элементами этой системы являются два современных нефтеперерабатывающих завода — «Нафтан» и Мозырский НПЗ, а также отлаженная система магистральных трубопроводов и современных хранилищ нефти и газа, отвечающих современным техническим стандартам. Эта комплексная инфраструктура формирует основу для рационального использования ресурсов, повышает привлекательность нашей страны для зарубежных партнеров и укрепляет ее международный авторитет.

Оба НПЗ непрерывно совершенствуются в рамках программ технического перевооружения. Это включает как глубокую модернизацию действующих процессов — замену оборудования, катализаторов, оптимизацию технологий, так и внедрение принципиально новых решений через строительство современных комплексов и установок. Основные инженерные усилия направлены на достижение двух стратегических целей: увеличение глубины переработки нефти (это главный показатель уровня развития отрасли) и повышение качества выпускаемой продукции — топлив, масел, специальных продуктов. Сегодня и «Нафтан», и Мозырский НПЗ полностью закрывают внутренние потребности страны в нефтепродуктах и ориентированы на экспорт высококачественной продукции.

Важно подчеркнуть, что стратегическим для Беларуси является использование нефтяных углеводородов как сырья для нефтехимии. Развитие именно этого направления выступает важным звеном в технологических цепочках белорусских НПЗ. Производство на базе отечественных химпредприятий широкого спектра товарной продукции (полимеров, волокон, ПАВ, удобрений, продукции бытовой и промышленной химии) доказало свою состоятельность. Это проверенный способ рационального и высокотехнологичного использования сырья и максимизации добавленной стоимости продукции, получаемой в результате его переработки.

Таким образом, в стране выстроена и эффективно работает полная цепочка — от добычи, транспортировки и хранения углеводородов до их глубокой переработки, выпуска конкурентоспособной продукции и ее экспорта. Наличие собственных сырьевых ресурсов придает этой системе устойчивость, снижает зависимость от внешних факторов, позволяет целенаправленно ее совершенствовать и в конечном итоге достигать максимальной экономической отдачи.

— Президент Беларуси Александр Лукашенко подписал указ, которым утверждены главные направления в научной, научно-технической и инновационной деятельности на 2026—2030 годы. Как Полоцкий государственный университет интегрирует свои задачи в заданный курс?

— Указ Президента — наш непосредственный стратегический ориентир. На ближайшую пятилетку он четко определяет для белорусской науки приоритеты, включая ключевые направления государственных научных и научно-технических программ, исследований и инновационных проектов. Между тем то, что обозначено в документе, — цифровые технологии и искусственный интеллект, промышленные инновации, передовые химические технологии, научное обеспечение безопасности человека и общества — полностью совпадает с фокусом научной деятельности ПГУ. Более того, наши разработки в данных сферах уже востребованы реальным сектором экономики. Это ключевой индикатор того, что университет движется в правильном русле, полностью соответствующем национальным задачам.

Только в Полоцком государственном университете можно пройти подготовку по специальности «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов»

Наша системная работа по поддержке науки включает три основных элемента. В-первых, укрепление научных школ: мы сохраняем традиции и создаем новые перспективные направления. Во-вторых, ПГУ развивает инфраструктуру научно-технической деятельности: постоянно модернизирует лабораторную базу, оснащает свои исследовательские центры современным научным оборудованием. Третье, и, пожалуй, самое важное — это подготовка научной элиты: мы целенаправленно выращиваем молодых ученых высшей квалификации — кандидатов и докторов наук.

Такая комплексная стратегия позволяет нам не только соответствовать государственным приоритетам, но и укреплять позиции ПГУ в национальном и международном научном пространстве.

Все значимые научные достижения и инновации наших ученых интегрируются в образовательный процесс и становятся основой для обновления учебных программ, лекционных курсов и практических занятий. Таким образом мы гарантируем, что наши выпускники получают самое актуальное образование и готовы к решению современных задач уже на старте карьеры.

— Какие конкретные прорывные проекты в рамках этих приоритетов ПГУ уже реализовал или планирует реализовать до 2030 года с учетом его уникального статуса научного ядра Новополоцкого нефтехимического кластера?

— В свое время Новополоцк стал одним из первых регионов Беларуси, где начали формироваться принципиально новые организационные структуры, интегрирующие науку, образование, передовые технологии и реальный сектор экономики. Это создало городу системные преимущества. Ключевые драйверы — мощные промышленные предприятия, прежде всего флагман отечественной нефтепереработки — ОАО «Нафтан», и Полоцкий государственный университет имени Евфросинии Полоцкой. Наш вуз — это не только образовательный центр, но и серьезная научная сила с высококвалифицированными кадрами, выполняющими значительный объем научных, научно-технических и инжиниринговых работ.

Принципиально важный момент — финансовая модель. Около 80% финансирования научных разработок университета приходится на внебюджетные средства. Причем до половины всего объема научно-технических услуг мы оказываем именно предприятиям Новополоцкого нефтехимического кластера. Это показатель востребованности инновационной структуры и реального взаимодействия ее участников.

При поддержке концерна «Белнефтехим» и ОАО «Нафтан» мы создали отраслевую лабораторию нефтегазопереработки и существенно модернизировали материально-техническую базу смежных исследовательских центров и лабораторий ПГУ. Это позволило нам нарастить компетенции, повысить уровень и сложность разработок, а также установить прочное международное сотрудничество. Особенно активно работаем с такими российскими научными центрами, как Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II и Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина. Кстати, в июле студенты из горного университета приезжали к нам на учебно-ознакомительную практику. Одним из самых запоминающихся событий для них стало посещение объектов ОАО «Нафтан» и личное знакомство с его специалистами.

Экскурсию для студентов-горняков из Санкт-Петербурга в Зале трудовой славы ОАО «Нафтан» проводил специалист по работе с молодежью предприятия Святослав Сушицкий

Главный показатель того, что кластер оправдывает свое предназначение, — практическое применение результатов деятельности его участников. Так, ряд разработок наших ученых уже внедрен в производство или находится на стадии промышленных испытаний. Среди них способы получения топлив с улучшенными эксплуатационными свойствами, сорбентов из нефтяного кокса и различных отходов, усовершенствованных пакетов присадок к смазочным маслам для повышения их эффективности, а также решения по переработке промышленных отходов и импортозамещающие технологии для малотоннажной химии.

А основа всего — конечно, кадры. Университет постоянно организует обучение и повышение квалификации специалистов, работающих на предприятиях кластера. Это прямой вклад в совершенствование производственных процессов, снижение рисков и рост производительности труда, то есть в конкурентоспособность всей отрасли.

— Как усиление научного потенциала ПГУ, о котором мы с вами говорим, влияет на взаимодействие с промышленными партнерами? С какими предприятиями складывается наиболее плодотворное сотрудничество?

— Вы правы: укрепление нашей научной базы трансформируется в качество и масштаб сотрудничества с промышленностью. Основными заказчиками НИОКР и услуг ПГУ выступают ключевые игроки рынка — открытые акционерные общества «Нафтан», «Гомельтранснефть Дружба», «Беларуськалий», «Белоруснефть», «Полоцк-Стекловолокно», а также организации Министерства обороны и других ведомств.

Результаты этого партнерства впечатляют, особенно в части импортозамещения по направлению «Малотоннажная химия».

Так, на основе сырья «Нафтана» разработан состав защитного воска для резин. Уже смонтирована пилотная установка и выпущена опытная партия этой продукции, предназначенной для ОАО «Белшина». Благодаря организации такого производства можно будет полностью заместить импорт 210 тонн воска ежегодно.

Кроме того, ученые ПГУ разработали технологию производства органического масла для полировочных суспензий в микроэлектронной промышленности. Его основным потребителем станет ОАО «Интеграл».

Для ОАО «Гомельтранснефть Дружба» предложены решения по ресурсосбережению трубопроводных материалов, а также метод восстановления качества некондиционного дизтоплива.

Совместно со специалистами ООО «ЭддиТек», которые концентрируют усилия на совершенствовании своих уникальных технологий, мы разработали способы повышения активности определенных видов присадок в маслах. 

Есть успехи и в области цифровых решений. Наши проекты, связанные с программным обеспечением, включая VR/AR и искусственный интеллект, неизменно получают положительные отзывы крупных пользователей. Например, для компании «Газпром трансгаз Беларусь» создан уникальный программный комплекс для расчета запаса газа в газотранспортной системе, работающий в режиме реального времени и способный моделировать любую топологию ГТС с помощью собственного инструментария.

В целом благодаря такому взаимодействию в производство предприятий Беларуси и зарубежья внедрено уже более 100 научно-технических разработок ПГУ. 

— Вы упомянули о разработке программно-аппаратного комплекса. Это новое направление в деятельности ученых ПГУ?

— Относительно новое, но весьма перспективное. В прошлом году, например, в Новополоцком Центре безопасности МЧС состоялась презентация проекта «Программно-аппаратный комплекс по промышленной безопасности с применением технологий дополненной реальности». Разработка создана под руководством первого проректора ПГУ кандидата физико-математических наук Оксаны Голубевой.

Участники презентации проекта «Программно-аппаратный комплекс по промышленной безопасности с применением технологий дополненной реальности» во главе с Оксаной Голубевой (третья слева)

С помощью аддитивных технологий воспроизведена модель технологического комплекса глубокой переработки нефти, содержащая пять основных установок: атмосферную трубчатку АТ-8, гидроочистку ГО-2, производство серы методом Клауса, гидрокрекинг «Юникрекинг», установку замедленного коксования. Модель снабжена программно-аппаратной начинкой, обеспечивающей глубокую иммерсивность интерактивного изучения предметной области за счет встроенного пакета аудиовизуальных спецэффектов, работающих в одном из одиннадцати возможных режимов. Для управления процессом обучения и взаимодействием с моделью НПЗ разработаны специальное мобильное приложение и программа для микроконтроллера.

Этот комплекс предназначен для изучения структуры нефтеперерабатывающего предприятия и вероятных аварийных ситуаций на его основных установках. С помощью информационных технологий разработан ряд интерактивных обучающих программ, позволяющих в безопасной среде изучить виды нештатных ситуаций техногенного происхождения и попрактиковаться в реализации соответствующих регламентов реагирования. Особую роль играют AR-технологии, благодаря им нештатные ситуации визуализируются в режиме реального времени, что помогает лучше понимать потенциальные риски и принимать обоснованные решения по их ликвидации.

Проект носит междисциплинарный характер. Над его созданием трудились преподаватели и студенты факультета информационных технологий и механико-технологического факультета. Архитектура и научно-методическая основа программно-аппаратного комплекса по промышленной безопасности разработана группой под моим руководством. В нее входили декан факультета информационных технологий Ольга Петрович, старший преподаватель кафедры технологии и оборудования нефти и газа Павел Гришин, экспертную поддержку оказывали начальник Новополоцкого городского отдела по ЧС Вячеслав Савицкий и заместитель генерального директора ОАО «Нафтан» Сергей Евтушик. Цифровые 3D-модели крупных технологических объектов НПЗ, их коммуникационной обвязки и вспомогательной инфраструктуры создавал старший преподаватель кафедры технологий программирования ПГУ Игорь Русецкий.

Или взять другую из уже действующих разработок — программное обеспечение для анализа изображений микроструктуры металлов. По сути, его можно назвать цифровым зрением, так как оно с высокой точностью сканирует качество и структуру металлов в процессе эксплуатации оборудования на промышленных предприятиях машиностроительной, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслей.

Нашим опытом заинтересовалось ОАО «Полоцк-Стекловолокно». В итоге по его заказу мы разработали программно-аппаратный комплекс — модель предприятия химической отрасли с модулем тестирования знаний на основе технологий дополненной реальности, функционал которого включает технологическую панораму самого завода, а также локализованные объекты производственной инфраструктуры, наполненные интерактивными световыми и звуковыми элементами, билингвальный аудиогид, пакет тестов на основе технологий дополненной реальности для использования на мобильных цифровых устройствах, сенсорную систему управления. Так, для наглядного ознакомления с основными процессами и продукцией ОАО «Полоцк-Стекловолокно» в 3D создан высокоточный архитектурно-технологический ландшафт предприятия. Он отображает ключевые объекты и технические коммуникации в удобном для восприятия виде. Билингвальный аудиогид, «говорящий» на русском и английском языках, с профессионально озвученным контентом обеспечивает осознанное приобщение к истории и современным достижениям предприятия, позволяет узнать о концепции технологических процессов и уникальных особенностях выпускаемого здесь ассортимента.

В целом этот комплекс обеспечивает новое качество знакомства с предприятием — презентация становится высокотехнологичной, эффектной, интерактивной, компактной по времени и масштабам, а также структурированной, понятной и универсальной по содержанию для представителей различных социальных групп. Считаю, что внедрение нашей разработки позволит вывести на более высокий уровень позиционирование ОАО «Полоцк-Стекловолокно» как флагмана отрасли и стабильного высокотехнологичного партнера. Буквально на днях, в августе, мы передали эту новинку заказчику.

— То есть ПГУ уже почувствовал эффект, следуя мировому тренду — междисциплинарности?

— Да, опыт показывает, что современные прорывы рождаются на стыке дисциплин. Узкие специализации по-прежнему важны, но истинные инновации требуют синтеза знаний. Университеты здесь выступают глобальными площадками для такой конвергенции. ПГУ давно перерос роль просто образовательного центра. ПГУ стал генератором междисциплинарных решений для промышленности.

Но наш стратегический фокус остается неизменным: эффективное импортозамещение в нефтехимии и машиностроении как основа технологического суверенитета Беларуси. И именно междисциплинарный подход позволяет нам здесь достигать максимального эффекта. Например, сочетание «химия + IT» — это моделирование новых катализаторов и процессов нефтепереработки с помощью суперкомпьютерных расчетов, «материаловедение + электрохимия» — это разработка импортозамещающих функциональных покрытий для оборудования, «биотехнологии + нефтехимия» — создание «зеленых» присадок или переработка отходов…

Только объединяя компетенции из разных научных полей, мы можем создавать не просто аналоги, а конкурентоспособные на мировом уровне продукты и технологии, которые реально развивают экономику страны.

ФОТО Андрей Стрельчик, Ольга Бахур, предоставлены ПГУ имени Евфросинии Полоцкой