«Идея» на пять миллионов

Не просто сталь
Роман Мишнев – выпускник Белгородского государственного национального исследовательского университета (НИУ «БелГУ») получил два высших образования по специальностям «Нанотехнологии» и «Юриспруденция».– Приоритетным для меня было техническое образование, поскольку мне всегда нравилось что‑то делать руками, еще в школе очень любил физику и математику, – рассказывает новатор. – Мой путь в научной сфере начался на втором курсе университета, когда я пришел в Научно-исследовательскую лабораторию Механических свойств наноструктурных и жаропрочных материалов, которую возглавляет Рустам Оскарович Кайбышев. Приходил сюда после учебы, чтобы поучаствовать в выполнении экспериментов. Мне нравилось, что мы занимаемся реальными разработками и изучением перспективных материалов.
После окончания университета вопрос с трудоустройством не поднимался: Роман остался работать в лаборатории и поступил в аспирантуру. За время обучения в ней подготовил диссертацию на тему «Структура и механические свойства перспективной теплотехнической стали 10Х10К3В2МФБР», успешно защитил ее в НИТУ «МИСиС». Уже 10 лет работает в лаборатории, исследуя преимущественно мартенситные жаропрочные стали.
– Сталь, изучению которой посвящена вся моя работа, была разработана в рамках реализации научно-исследовательского проекта, – уточняет молодой ученый. – Особенность данного материала в том, что он демонстрирует комплекс уникальных свойств, при этом его стоимость сопоставима с аналогами. Изначально сталь разрабатывалась для использования при строительстве компонентов ТЭС, поэтому проблем с выбором отрасли для ее использования нет, однако исследуемая сталь работоспособна при температуре 650°С и по уровню некоторых свойств вполне сопоставима с суперсплавом Inconel 617, что открывает новые перспективы для ее использования.
Исследование длиной в 10 лет
Первую важную оценку работа Романа Мишнева получила на международной конференции в Португалии, посвященной достижениям в разработке материалов для тепловых электростанций. На мероприятии, организованном американским институтом EPRI при участии японских коллег и представителей компании Siemens, работа молодого ученого удостоилась высокого внимания и была отмечена дипломом.– Увидев, какой интерес к новому материалу проявляют представители иностранных промышленных компаний, я задумался о его использовании в России, – говорит Роман.
Исследование материала проводилось в течение десяти лет. Основным свойством, предъявляемым к стали такого класса, является сопротивление ползучести.
– Данная сталь на базе 100 тысяч часов при температуре 650°С имеет предел длительной прочности 110 МПа, это уникальный показатель для сталей такого класса, – поясняет ученый. – Некоторые испытания длятся 40 и 70 тысяч часов, что требует большого терпения. При этом все испытания механических свойств сопровождаются исследованием структурных изменений, что позволяет выявить истинные причины разрушения. В своей работе мы стараемся комплексно подходить к решению поставленных задач и используем многочисленное оборудование университета – просвечивающие и растровые электронные микроскопы, машины для определения механических свойств материалов в различных условиях.
Этого же принципа придерживались и при изучении свойств материала, провели большую работу по изучению влияния циклических нагрузок на долговечность и структурные изменения материала, а также статического и динамического нагружения в различных условиях. Поскольку речь идет о серьезных фундаментальных исследованиях, их результаты и выводы опубликованы преимущественно в высокорейтинговых журналах из Q1.
Стоит отметить, что над проектом работает не только Роман, но и его коллеги – начальник лаборатории Рустам Кайбышев и ведущий научный сотрудник Надежда Дудова.
5 млн рублей в суткисоставляет экономическая выгода от использования новой стали на одной электростанции.
– За то время, что мы работаем вместе, я очень многому научился у этих выдающихся ученых, начиная от подготовки образцов, до руководства научными проектами, – рассказал исследователь.
Инновации должны играть ключевую роль
Проект Романа, несомненно, будет полезен для отрасли. Основной эффект, на который можно рассчитывать при использовании мартенситной теплотехнической стали при изготовлении компонентов турбин и паропроводов, связан с увеличением КПД турбин ТЭС. Как упоминалось ранее, материал показывает отличные свойства при температуре 650°С, что говорит о высоком потенциале его использования при этой температуре, в то время как рабочая температура перегретого пара на тепловых электростанциях сейчас не превышает 545°С. Увеличение рабочей температуры позволит повысить КПД примерно на 9 % и даст значительную экономическую выгоду (до 5 миллионов рублей в сутки на одной ТЭС) из‑за снижения объемов сжигаемого топлива. Применение нового материала будет способствовать значительному сокращению объемов вредных выбросов в атмосферу. Еще одним плюсом является отказ от зарубежного оборудования, что весьма актуально в условиях жесткой санкционной политики. Ко всему прочему, в будущем новая сталь сможет заменить более дорогостоящие аустенитные стали и суперсплав INCONEL 617 в тех узлах, где данные материалы используются с избыточными характеристиками. Разница в стоимости может достигать 40 раз.– Посещая международные конференции, часто видим на них представителей крупных международных промышленных предприятий, а на конференции в Японии, посвященной тематике материалов для паровых турбин, присутствовал заместитель министра энергетики Японии. Это говорит о высоком интересе к разработкам и инновациям. К сожалению, большого интереса к нашим открытиям именно в России со стороны промышленности нет, тем не менее говорить о полном его отсутствии тоже не совсем корректно, – рассуждает Роман. – Наша лаборатория не один год занимается разработкой и изучением аустенитных и мартенситных сталей, а также алюминиевых и медных сплавов, у нас есть партнеры из промышленной сферы.
Что касается проекта по производству и апробации новой стали, мы связались с четырьмя предприятиями: ПАО «Силовые машины», АО «Уральский турбинный завод», ООО «Котельный завод «Белэнергомаш» и ООО «Белэнергомаш – БЗЭМ». Все они высоко оценили нашу разработку, однако заметили, что существует ряд вопросов, в том числе в части затрат на внедрение нового материала, которые в настоящее время препятствуют его внедрению. Здесь, на мой взгляд, не обойтись без поддержки со стороны государства. Несмотря на реализацию масштабной программы модернизации ТЭС, в стране до сих пор отсутствуют механизмы стимулирования повышения энергоэффективности, а ведь проблемам энергоэффектиности и экологии отведено особое внимание в Стратегии научно-технологического развития РФ.
Инновационные решения должны играть ключевую роль в процессе модернизации. Да, можно провести модернизацию, опираясь на традиционные решения, но стоит ли это делать, учитывая, что во всем мире они считаются устаревшими? Одной из главных задач в настоящее время является создание российской газовой турбины большой мощности, но существуют регионы с выгодным географическим положением для использования угля в качестве топлива ТЭС. Новые технологии позволят сделать эти электростанции более экологичными и энергоэффективными, снизить затраты на производство электроэнергии.
Высокая оценка
Имена победителей первого цикла Международной молодежной программы «Глобальная энергия» стали известны 13 декабря. Четверо исследователей разделили призовой фонд в размере четырех миллионов рублей. Награды – золотые статуэтки и почетные дипломы победителям вручил лауреат премии «Глобальная энергия» 2018 года, академик РАН Сергей Алексеенко. Он пожелал молодым ученым успехов в реализации своих идей, а также отметил, что Россия остается самой мощной энергетической державой не только в части добычи нефти, газа и угля, но и в плане энергетических технологий.– Молодое поколение ученых рождает новые идеи, на которых строится деятельность не только энергетической науки, но и всего общества. Именно поэтому молодежная часть премии «Глобальная энергия» принципиально важна, – убежден академик Алексеенко.
По словам Романа Мишнева, эта победа является очень важным шагом на пути реализации проекта и высокой оценкой работы всего коллектива лаборатории НИУ «БелГУ».
– Безусловно, я был уверен в нашем проекте, но не рассчитывал на 100 %-ную победу, поскольку в настоящее время в России проводится много стоящих исследований. Зная, что ассоциация «Глобальная энергия» сотрудничает с крупными профильными промышленными предприятиями, основной расчет был на то, что они заметят и прорецензируют проект. Безусловно, после победы внимание к проекту увеличилось, однако наша цель остается неизменной – получить оценку возможности внедрения материала в производство. Грант в размере одного миллиона рублей направим на дальнейшее развитие проекта, – сообщил Роман.
Фотографии предоставлены пресс-службой Ассоциации «Глобальная энергия»

-
26.01.2021 07:43:35 Елена ВОСКАНЯНGreenTech Startup Booster: победители акселератора смогут реализовать пилотные проекты
116
853 заявки поступили на проект GreenTech Startup Booster — первый в России акселератор для технологических стартапов, предлагающих решения в сфере экологии. Эта программа, по словам представителей Фонда «Сколково», стала одной из самых массовых за всю его историю. Неудивительно, что экспертам было непросто сделать выбор. В связи с этим пришлось даже расширить список суперфиналистов: в него вошли 23 команды вместо 20 запланированных. Одн...
Инновации
26.01.2021 07:10:19 Илона СПЕЙСИКСОВАКосмический пиарщик139
Если Илон Маск не самодостаточный бизнесмен, то как минимум он неплохой идейный вдохновитель
Инновации, Новые технологии, Аккумуляторы, Электромобили
26.01.2021 04:16:21 Ирина КРИВОШАПКАГосударство, ТЭК и инновации: неизбежная зависимость120
Несмотря на растущий спрос на альтернативные источники энергии, углеводороды не сдают своих позиций и готовы доказать приоритетное право в формировании энергобаланса страны. Участники отрасли говорят, что инновации способны «вдохнуть» в нефтегазодобывающий сектор новую жизнь, хотя и не без государственной поддержки.
Нефтегазовая отрасль, Ископаемые источники энергии, Альтернативная энергетика, Инновации, Цифровизация
26.01.2021 03:43:40 Материал подготовила Елена ВОСКАНЯНИскусственный интеллект в производстве: время технологий настало251
Во многих отраслях пандемия стала испытанием для искусственного интеллекта — алгоритмы просто перестали работать в отсутствие достоверных исторических данных.
Инновации, Информационные технологии, Цифровизация, Автоматизация в энергетике, Роботизация
-
25.01.2020 11:26:25 Ольга МАРИНИЧЕВАВ Нижегородской области могут создать полимерный кластер
310
В городе Дзержинске (Нижегородская область) открыто первое в России производство наномодифицированных полимеров ООО «ОКАПОЛ».
Электротехника
25.01.2020 05:37:07Электрокарам пророчат льготы336
Электромобили могут пустить на выделенные полосы для общественного транспорта, а их владельцам планируется разрешить бесплатно парковаться и передвигаться по платным трассам.
Электромобили, Экология
25.01.2020 06:48:49 Подготовила Ирина КРИВОШАПКАНациональные особенности ИИ. Роботы избавят от всего, что скучно, грязно и опасно687
Искусственный интеллект «осваивается» в современном мире настолько легко, что даже самые прогрессивно мыслящие представители человечества думают: а не заменят ли роботы людей? Эксперты в сфере робототехники убеждены: масштаб бедствия не столь велик, как его описывают.
Робототехника, Информационные технологии
25.01.2020 18:01:24 А. В. Могиленко, к.т. н. По материалам журнала Transmission & Distribution WorldРазвитие солнечной энергетики в Индии1481
Правительство Индии планирует довести мощность возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в стране к 2022 году до 175 тыс. МВт.
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ), Солнечная электростанция, Солнечная энергетика
25.01.2020 12:58:17 Елена ВОСКАНЯНВолшебник не прилетит. Надеяться производственным предприятиям нужно на себя363
В 2020 году Министерство промышленности и торговли РФ намерено сфокусировать внимание на повышении глобальной конкуренции отечественных предприятий, укрупнив меры, которые прежде были узкоотраслевыми.
Технологическая модернизация, Цифровизация
-
12.05.2018 05:55:14Цифровизация: от концепции – к практическим решениям
25570
Круглый стол «Цифровые технологии в управлении энергетическими системами», организованный «Энергетикой и промышленностью России» в рамках Российского международного энергетического форума, мы стремились сориентировать на предельно конкретные вопросы. В начале мероприятия модератор – главный редактор «ЭПР» Валерий Пресняков отметил, что участникам предоставляется возможность рассказать о своих практических решениях, так или иначе нацелен...
Инновации
12.06.2018 19:59:26 Славяна РУМЯНЦЕВАЦифровизация энергетики: от «интеллектуальных» турбин до «умных» сетей24266
Никогда прежде мир не был так тесно связан и настолько «оцифрован», как сегодня. Дигитализация уже превратилась в неотъемлемую часть настоящего.
Цифровизация, Smart Grid, Инновации, Турбины
19.06.2018 13:52:08 Павел ШАЦКИЙ, первый заместитель генерального директора ООО «Газпром энергохолдинг»ДПМ-2: драйвер роста или обуза для потребителей?21396
Философский вопрос о первичности «курицы или яйца» в случае с перспективами российской энергетики звучит так: стимулировать ли инвестиции в энергетику с целью технологического прорыва в целом ряде секторов экономики или сдерживать тарифы, чтобы дать фору для развития несырьевым секторам?
Электроэнергетика, Инвестиции
21.10.2018 06:54:56К обновлению с КОММодом: роли и декорации очередной модернизации14303
ДПМ-2, ДПМ-штрих и, наконец, новое, пока неизвестное широкой отраслевой публике понятие – КОММод, обозначают одну программу, цели и суть которой заключаются в модернизации генерирующих мощностей отечественной энергетики. Все просто и сложно одновременно, поскольку профессиональное сообщество разделилось на тех, кто ждет от грядущей программы прорывных результатов, и на тех, кто осторожно заявляет о назревших рисках.
Модернизация в энергетике
30.05.2018 00:55:50 Ирина КРИВОШАПКАЭнергоэффективность как экономия и безопасность11774
Благодаря энергосервисным контрактам многие российские регионы экономят миллионы, направляя их на собственное развитие. Но похвастаться победами может далеко не каждый субъект РФ. Директор Ассоциации региональных операторов капитального ремонта Анна Мамонова отмечает: исходя из минимального размера взноса, обеспечить энергоэффективность во всех домах невозможно. Профессиональное сообщество совместно с ...
Энергосбережение, Энергоэффективность