ГЛОБАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ АКАДЕМИКА ПАРМОНА

Академик Валентин ПАРМОН возглавляет Сибирское отделение Российской академии наук. Его имя известно в научных кругах и производственных сферах всего мира. Деятельность ученого связана с каталическими процессами, преобразованием солнечной, атомной, термической энергии в химическую. Он создал в науке новое направление — радиационно-термический катализ. Сформировал принципиально новый подход к прямому преобразованию ионизирующего излучения в энергию химических топлив.

Его выдающиеся достижения отражены в книге «Глобальная энергия. Книга о людях, изменивших мир».

С Беларусью у Валентина Пармона особые отношения.

— Валентин Николаевич, за личный вклад в научное сотрудничество и создание совместных российско-белорусских наукоемких производств в 2009 году вы были награждены медалью Франциска Скорины. Что она для вас значит?

— Это и предмет гордости, и одна из самых ценных для меня наград. Медаль мне вручал лично Президент Республики Беларусь Александр Григорьевич Лукашенко в Минске на торжественном заседании, посвященном 80-летию Национальной академии наук Беларуси.

Любая государственная награда — это приятная неожиданность. Когда совместно с российскими и белорусскими коллегами я работал над научными проектами, меньше всего ставил цель получить столь высокую оценку моего труда. 

Я белорус, минчанин. Учился сначала в средней школе № 36, а затем в средней школе № 85 в районе автозавода. В Сибирь уехал после окончания Московского физико-технического института с дипломом инженера-физика по специальности «Химия быстро протекающих процессов». Сотрудничество ученых Сибирского отделения Российской академии наук и Национальной академии наук Беларуси насчитывает не одно десятилетие. Напомню, что долгое время Сибирское отделение возглавлял тоже белорус — Валентин Афанасьевич Коптюг, великий ученый, организатор и гражданин, сохранивший Сибирское отделение в бурное время конца 1980-х — начала 1990-х. После развала страны получилось так, что я стал основным связующим звеном между СО РАН и НАН Беларуси. Особенно тесные связи между нами завязались, когда президиум НАН Беларуси возглавил Михаил Владимирович Мясникович. После моей первой встречи в Минске с Михаилом Владимировичем сразу было подписано соглашение между НАН Беларуси и Сибирским отделением РАН о проведении и совместном финансировании партнерских научных исследований. Российские и белорусские ученые сообща выполнили несколько десятков проектов, работали над интеграционными программами. Круг взаимных интересов был и остается широким: создание новых материалов, разработки в области катализа и малотоннажной химии, переработка природных ресурсов, инновации в агро- и биотехнологии и так далее.

Один из ярких примеров, и читатели вашего журнала наверняка о нем знают, — совместный Центр нефте- и лесохимических технологий, созданный в Минске в 2005 году и действующий до сих пор. Его соорганизаторами выступили российский Институт катализа имени Г.К. Борескова, в котором в то время я был директором, и Институт химии новых материалов НАН Беларуси под руководством академика Владимира Еноковича Агабекова.

Подчеркну: настолько плодотворных и успешных научных контактов, как с белорусами, у ученых Сибири нет с представителями ни одной другой страны. 

— Насколько эффективно сейчас развивается это сотрудничество? В чем сибирские ученые и их коллеги из Беларуси полезны друг другу?

— После 2013 года, когда произошли значительные изменения в структуре управления академической наукой в России, исчезла и возможность финансовой поддержки интеграционного межакадемического взаимодействия за счет средств СО РАН. Тем не менее наше сотрудничество продолжается, но в значительной мере оно было инициировано в предыдущие годы и сейчас с нашей стороны финансируется в основном через Российский фонд фундаментальных исследований. Пошел второй год, как по предложению нашей общей (России и Беларуси) гордости — академика Жореса Ивановича Алферова — на меня возложены функции сопредседателя Межакадемического совета РАН и НАН Беларуси, задачей которого является укрепление взаимодействия научных сил наших стран в целях развития Союзного государства. Многие крупные совместные проекты инновационной направленности реализуются за счет средств Союзного государства. И мы — представители обеих академий — хотели бы, чтобы таких проектов было больше, потому что у белорусских и российских ученых много точек и областей взаимодействия, интересных не только для науки, но и для экономики двух стран.

— Например?

— Например, в России остро стоит проблема лесных пожаров. В Беларуси тоже. Оказалось, что сотрудничество белорусской и российской сторон в мониторинге пожароопасных ситуаций может быть эффективным, потому что у нас есть взаимодополняющие методы мониторинга и быстрого анализа ситуации с пожарами. Белорусы, я знаю, наряду с космическими возможностями своего спутника «Канопус» используют беспилотную авиацию, развивают методы сравнения изображений. У российских ученых тоже есть свои научные наработки в этой области. На одном из заседаний нашего Межакадемического совета мы обсуждали, как наладить сотрудничество в этой сфере.

Также в зоне взаимного интереса добывающая и обрабатывающая промышленность. В России, на территории Сибири, находится уникальное месторождение алмазоподобных абразивных материалов. Они сформировались в результате падения астероида диаметром 6 километров, который 37 миллионов лет назад врезался в землю на скорости 30 километров в секунду. Эти материалы намного прочнее алмаза: выдерживают давление в 3,5 миллиона атмосфер вместо стандартных 1,7 миллиона. Сейчас мы тестируем свойства этих материалов и в Беларуси, и в России. Они позволяют значительно увеличить износостойкость самого разного оборудования, в том числе для бурения. Буровые коронки, изготовленные с применением таких «алмазов», смогут работать в 2—3 раза дольше используемых в настоящее время — это позволит удешевить нефтегазодобычу и даст промышленности огромный экономический эффект. Сейчас решаем, как можно разрабатывать эти месторождения и совместно их использовать. 

Еще один опыт, который хотелось бы перенести из Беларуси в Россию, связан с использованием торфяников и сапропелей в качестве новых экологически безопасных удобрений для восстановления почв. 

Есть у сибирских и белорусских ученых совместные проекты, которые уже реализуются. Они относятся к области лазерной физики, а также генетики для медицины и сельского хозяйства. Интересно, что Россия и Беларусь успешно осуществляют проект Союзного государства по идентификации человека по анализу остатков ДНК. Оказалось, что это востребовано в том числе в криминологии. 

Договариваемся о создании белорусской исследовательской станции на новейшем источнике синхротронного излучения «СКИФ», строительство которого начинается в Новосибирском научном центре.

— Сибирское отделение всегда было на особом счету у Российской академии наук, несмотря на то, что является ее подразделением. Чем отличаются подходы и задачи сибирской науки?

— До 2013 года Российская академия наук состояла из четырех практически независимых ведомств со своим финансированием. Это — центральная часть Академии и ее три региональных отделения: Сибирское — самое крупное, Уральское и Дальневосточное. Все части РАН сохранились и после 2013 года, но в существенно ином статусе. Сибирское отделение — очень велико, это практически четверть, а может, и треть активного потенциала всей РАН. Наши научные центры находятся в Новосибирске, Томске, Красноярске, Иркутске, Якутске, Улан-Удэ, Кемерово, Тюмени, Омске, отдельные институты работают в Барнауле, Бийске, Кызыле, Чите и других городах.

Сибирь — это 13 миллионов квадратных километров с климатом от пустынного до жесткого арктического. Все созданные в Сибири академические институты проблемно ориентированные. Ученым здесь всегда приходилось много работать по прикладным тематикам, и мы к этому привыкли. И сейчас, как и в Беларуси, от нашей науки требуется прежде всего практический результат. Поэтому нам комфортно взаимодействовать с НАН Беларуси. Но, конечно, мы активно сотрудничаем и с коллегами из других подразделений РАН и российских вузов.

— Ученые Сибирского отделения первыми создали рабочую группу при РАН по борьбе с коронавирусом и направили свои предложения Главе Правительства РФ Михаилу Мишустину. Какие разработки сибирской науки в области медицины можно использовать в данной ситуации? Или речь о предложениях на перспективу?

— У нас много разработок разной степени готовности. В Сибирском отделении РАН более 140 академических институтов, плюс по постановлению Правительства мы тесно взаимодействуем более чем с 40 сибирскими университетами. Это разработки от систем диагностики до специальных лекарств и защитных средств — индивидуальных и коллективных. В список, направленный Михаилу Мишустину, внесены 23 проекта. Некоторые разработки уже опробованы, внедрены в промышленность, их необходимо только адаптировать к конкретным условиям.   

— Какие другие разработки, сделанные вами лично или под вашим руководством, можно отметить в числе уникальных?

— Трудно сказать. Более 20 лет я возглавлял самый крупный химический институт России — Институт катализа Сибирского отделения РАН. И тогда, и сейчас у Института много интересных разработок, в том числе сделанных с участием моей лаборатории и при моем личном участии. Например, мы научились сжигать низкокачественное топливо, причем абсолютно экологически чисто, в том числе без выбросов радиоактивных веществ. С нашей точки зрения, эту разработку можно было бы применить в Беларуси, поскольку много лесов было заражено радиацией после Чернобыльской катастрофы. В числе тех разработок, которые вышли на индустриальный уровень и применяются в России, назову системы для фотокаталической очистки воздуха в замкнутых помещениях.

Важным достижением Института является обеспечение импортонезависимости России за счет разработки и внедрения в производство отечественных катализаторов нефтепереработки самого современного уровня. Дело в том, что технологии производства катализаторов, которые «управляют» скоростью и направлением химических реакций, всегда глубоко конфиденциальны. В мире больше стран, умеющих делать атомную бомбу, чем выпускать катализаторы для нефтепереработки.

После развала Советского Союза импортонезависимость страны в этом стратегически важном для экономики вопросе была утеряна. Но сейчас ПАО «Газпром нефть» строит в Омске завод по производству катализаторов для ключевых процессов нефтепереработки полностью на базе наших технологий. Предполагается, что комплекс с годовой мощностью 21 тысяча тонн самых современных катализаторов не только обеспечит независимость нефтеперерабатывающей отрасли России от зарубежных поставщиков, но и создаст возможности для экспорта этой продукции. Уже в настоящее время 15% высокооктанового бензина в России производят с помощью катализаторов, разработанных в Институте катализа.

В результате взаимодействия с нами химические компании в ряде европейских стран освоили выпуск и широко используют для производства полиэтилена и полипропилена катализаторы, разработанные также в нашем Институте. В Саудовской Аравии построен завод по производству катализаторов для получения полимеров, в котором были использованы разработки сибирского Института катализа. Американская компания Monsanto Enviro-Chem до сих пор производит установки для очистки промышленных газовых выбросов от органических загрязнений с помощью нашей технологии «Реверс-процесс». Один из польских заводов выпускает высокооктановый бензин по новосибирской технологии «Цеоформинг». И это далеко не полный перечень.

Знаю, что, к сожалению, белорусские нефтеперерабатывающие заводы на 100 процентов зависят от поставок импортных катализаторов. Мы, повторю, для нашей страны эту проблему практически решили и готовы помочь вам. Кроме вопроса о катализаторах нефтепереработки с белорусами обсуждалось и внедрение наших разработок на заводе «Полимир», где выпускают волокно нитрон — это тоже каталитические процессы. Мы могли бы улучшить их. Но дальше переговоров дело не пошло.

— Более 40 лет назад вы разработали первую отечественную технологию переработки попутных нефтяных газов, позволяющую решить проблему их утилизации. В чем она заключалась тогда, какие изменения претерпела за минувшее время?  

— Эта технология была апробирована на полупромышленном уровне в середине нулевых годов и дала хорошие результаты. Она позволяет перерабатывать пропан-бутан — один из основных компонентов попутного нефтяного газа — в жидкие химические соединения, которые легко транспортировать. Эта технология относится к классу gas-to-liquid, то есть когда природный или попутный нефтяной газ превращают в жидкое топливо. Технология была подготовлена для внедрения на одном из предприятий в Подмосковье. Но компания, для которой она предназначалась, по ряду причин в результате кризиса 2008 года изменила свои планы. Технология, тем не менее, актуальна и существует по сей день. Мы можем поставить ее интересующимся компаниям, потребуются только доработки под конкретное сырье.

Дело в том, что внедрение новых разработок в промышленность — это симбиоз бизнеса и науки. Нередко разработка может уже существовать, но бизнес не готов ее принять. Причиной могут быть и финансовые вопросы, и логистические сложности, и проблемы взаимодействия людей, принимающих решения. Мы к этому привыкли.

— В одном из интервью вы говорили: «Мы, химики, остро чувствуем происходящую ныне серьезную смену сырьевого базиса для химического и топливно-энергетического комплексов экономики». Сегодня это актуально?

— Конечно. Во-первых, как вы знаете, объемы добычи нефти в мире вышли на предел и будут падать. Причем не только из-за нефтяного кризиса. По разным оценкам, дешевой нефти осталось на 10—15 лет, затем ее цена будет возрастать, а качество — ухудшаться. Корзина нефтепродуктов тоже изменит свою структуру из-за появления электромобилей: объемы потребления бензина в будущем будут уменьшаться. А постоянное введение жестких экологических стандартов может уже в ближайшие годы привести к увеличению доли на рынке биодизельного топлива и авиабиокеросина, которые производят с использованием возобновляемого растительного сырья: их сжигание обеспечивает меньшие выбросы углекислого газа в атмосферу. Однако рынки привычных дизельных топлив не скоро пойдут на спад, поскольку принципиальных альтернатив им не предвидится.

Второй момент: Россия, например, богата природным газом. Его переработка в жидкие топлива пока обходится не очень дешево. Зато можно перерабатывать попутные газы.

Далее… В России очень много угля. Но из-за спада его потребления как энергоносителя в угольной промышленности наблюдается кризис. Отсюда возникает необходимость делать ставку на глубокую химическую переработку угля, а не просто использовать его в качестве топлива. То есть тоже речь идет о смене сырьевой базы.

И, наконец, весь мир обращает внимание на экологически чистое возобновляемое растительное сырье, из которого можно получать не только продукты питания, но и многие продукты или полупродукты для промышленности. В промышленности традиционным растительным сырьем является древесина, которую используют либо как конструкционный материал, либо как сырье для получения целлюлозы. Причем значительное количество доступного растительного сырья — биомассу — просто не используют. Например, только в Краснодарском крае ежегодно образуется свыше 150 тысяч тонн рисовой шелухи, с которой просто не знают, что делать. Химики, я считаю, должны научиться перерабатывать такое сырье в полезные вещества, например в сорбенты, а в перспективе — и в биотопливо. Причем из биомассы растений можно получать не только само топливо, но и добавки для повышения его октанового числа. Существенно, что в России объем производства деловой древесины в энергетическом эквиваленте сопоставим с добычей нефти, при этом половина этого горючего субстрата остается в отходах. Сопоставимы в объемах и малоиспользуемые отходы сельского хозяйства.

Поэтому задача проблемно ориентированной академической науки — обеспечить научную экспертизу возможности реализации разных идей и выбирать наиболее оптимальные пути максимально рационального использования природных ресурсов, имеющихся в государстве.

Как любил говорить нобелевский лауреат, выходец из Витебской области академик Жорес Алферов: «Нет науки фундаментальной и прикладной. Вся настоящая наука — прикладная! Только одни результаты используются сразу, а другие — через десятки лет».

— Вы — обладатель престижной международной энергетической премии «Глобальная энергия». Как вы думаете, почему впервые было решено вручить энергетическую награду химику? 

— Для меня было большой честью получить эту премию. В формулировке звучит так: «За разработки новых катализаторов в области нефтепереработки и возобновляемых источников энергии, внесших принципиальный вклад в развитие энергетики будущего». Важно, и не только для меня — для всех моих коллег и единомышленников, что впервые были отмечены достижения в области катализа — самого востребованного направления современной химии. Ученые, которые занимаются катализом, вносят большой вклад в развитие самых разных отраслей промышленности. Только в химических отраслях промышленности около 90 процентов используемых технологий опираются на катализаторы.

Мой личный интерес как ученого — в применении катализа в энергетике. Еще в середине 1980-х моя лаборатория многое сделала в области прямого термокаталитического преобразования солнечной энергии в энергию химического топлива. Полученные нами результаты никто в мире не превзошел до сих пор. Созданное нами устройство — солнечный каталитический реактор (СКР) — оказалось уникальным по параметрам эффективности. Оно обеспечивало более 2 кВт полезной мощности при КПД использования солнечной энергии около 45 процентов. Испытания технологии преобразования энергии, основанной на обратимых термокаталитических реакциях, мы проводили в Крыму, на экспериментальном полигоне в Кацивели. А, например, в солнечных Израиле, Австралии и Испании при проведении аналогичных работ не хватило компетенций в области каталитический химии. 

 

— Какой вы видите энергетику будущего? По-вашему, будет ли когда-нибудь востребовано водородное топливо? 

— Да, оно, безусловно, будет востребовано. Но мир велик, поэтому надо изучать конкретные сферы применения водорода. У водорода при всех его достоинствах есть много недостатков. Могу об этом рассказывать долго, ведь 43 года назад я приехал в Сибирь именно для того, чтобы заниматься получением водорода как химического энергоносителя с помощью солнечного света.

Сегодня, например, дешевле всего получать водород из природного газа. Благодаря этому процессу в год производят миллионы тонн нетоварного водорода, который используется на месте, на химических предприятиях. Этот водород является основой для синтеза аммиака, метанола и многих других важнейших химических продуктов. В России, да и в Беларуси тоже много водорода используется для выпуска высококачественных углеводородных моторных топлив. Действующие технологии неплохо отработаны. Но есть возможность получать водород и при переработке угля — и здесь предстоит еще потрудиться.

Большая проблема водорода — сложность его хранения и транспортировки. После распада СССР Россия потеряла свои главные производства, связанные с возможностью получения и дальней транспортировки больших количеств криогенного жидкого водорода. В свое время на космодром Байконур жидкий водород возили цистернами: ракету-носитель «Бурана» — «Энергию» — для запуска заправляли сотнями тонн жидкого параводорода, который получали в Узбекистане, в городе Чирчике на электрохимическом комбинате. Это стало возможным при создании новосибирским Институтом катализа уникальной криогенной каталитической технологии, которая переводит жидкий водород в так называемое пара-состояние, когда он не испаряется. Больше данную технологию в России не повторяли. Сейчас линий по производству параводорода в Узбекистане не осталось, существовавшие мощности разрушены. 

Однако мое мнение: водород — перспективное топливо будущего. И российские химики, зная сильные и слабые стороны водорода, работать с ним умеют.

— Какую научную задачу вы решаете в данный момент?

— Пять лет в силу возрастных ограничений я уже не директор Института. Тем не менее у меня остались хорошая лаборатория и группы способных ребят, которые отсоединились от меня в самостоятельные подразделения. Эти ребята занимаются в том числе проблемами преобразования солнечной энергии, использования света для очистки воздуха в замкнутых помещениях. В моей же лаборатории мы интенсивно занимаемся переработкой биомассы в полезные продукты, а также проблемами, связанными с переработкой очень тяжелых остатков нефтепереработки. Когда говорят, что надо повышать качество нефтепереработки, всегда требуется наука. Кроме того, я заведую кафедрой физической химии факультета естественных наук, являюсь профессором Новосибирского государственного университета. Читаю лекции по интересному и полезному новому направлению физической химии, у меня несколько учебников по данной теме. Как ученому, мне по-прежнему интересны решения нетрадиционных для катализа вопросов. 

— Скажите, есть ли разница между молодыми учеными 21-го века и 20-го?

— В первую очередь, есть большая разница между молодежью, а не учеными разных поколений. Через мои руки прошло больше тысячи студентов. Точно так же, как в советские годы, процентов 10 и даже больше — это ребята экстра-класса. Двоечников сейчас стало гораздо меньше, потому что в науку идут осознанно. Дело в том, что Новосибирский госуниверситет — это особый университет для России: он целенаправленно готовит специалистов для науки. А наука далеко не всегда денежная, заработать в другой сфере можно гораздо быстрее. Но те, кто поступает в наш вуз, отдают себе отчет в своем будущем. И я рад, что в российской науке преемственность поколений не прерывается. Но есть и проблемы. Я считаю, что с потерей комсомола молодые люди утратили навык быть организаторами, в том числе руководителями научных проектов.

— Валентин Николаевич, а вы в Минске часто бываете?

— Ранее бывал примерно раз в год. По разным поводам. Предполагалось, что приеду на встречу одноклассников и в этом году, но из-за пандемии не сложилось. Последний раз был на 50-летии нашего выпуска четыре года назад. Тогда нас собралось 16 однокашников во главе с классным руководителем. Время от времени я приезжаю по работе в НАН Беларуси. Если все будет хорошо, то в конце лета мы планируем принимать большую белорусскую делегацию ученых в Сибири, в горном Алтае, в том месте, где проводят уникальные исследования по происхождению человека, — в научном городке рядом с Денисовой пещерой. Готовим совместное совещание российских и белорусских ученых.

 ФОТО Сергей Дубовик