В Томске ученые и практики создают центр малотоннажной химии

Томский научно-образовательный центр запускает центр малотоннажной химии. Здесь наладят производство малых объемов химических соединений для разных отраслей промышленности. Фундаментом для его создания станут уже действующие малые инновационные предприятия при вузах и два химических инжиниринговых центра - Томского политехнического и Томского государственного университетов.

"Малотоннажная химия направлена на отработку технологий, а затем перевод их в крупнотоннажное производство. Невозможно из лаборатории сразу перенести технологию на химическое предприятие, миллионами тонн выпускающее тот или иной продукт. Необходимо отработать технологию, в этом помогают такие площадки, как наш центр, - поясняет доктор химических наук, директор исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Марина Трусова. - Кроме того, малотоннажная химия - это специализированная химия, направленная на получение добавок, например, к полимерам, чтобы произвести хороший конечный продукт с нужными свойствами. Продукция малотоннажной химии применяется в спецхимии, фармацевтике, пищевой промышленности, легкой промышленности и во многих других сферах. Если компания специализируется на малотоннажной химии, то ее оборудование напоминает конструктор Lego, из него складывается любая технологическая цепочка. Сегодня собрали линию под один продукт, завтра - под другой. И если крупной компании надо эту технологию отработать -  довести до высокой надежности и необходимой производительности - то проще заказать такую работу специалистам. То есть малотоннажная химия - это модельная площадка, где возможно быстро перестроить производство под конкретный продукт. В то же время есть средние и малые предприятия, заинтересованные в получении химических добавок. Например, к нам недавно обратилась пищевая компания, которая использует в своей технологии полидекстрозу – современный полимер, добавление которого делает низкокалорийные продукты более вкусными без использования жиров и сахара.  Но в России это вещество не производится, сама пищевая компания не имеет для его получения нужных площадей и оборудования, а китайские фирмы поставляют продукт нестабильного качества. Центр же малотоннажной химии сможет наработать достаточные его объемы и передать заказчику".

Химия в томских университетах всегда была сильная - и фундаментальные исследования, и технологические разработки. ТГУ, ТПУ, инжиниринговый химико-технологический центр, Институт химии нефти СО РАН - все работают вместе. Родилась идея аккумулировать в одной точке и компетенции по полимерной химии. К примеру, по биоразлагаемым пластикам - крайне актуальная тема во всем мире. Крупные компании уже задумываются об их производстве. И в ТЦ, Томске есть свои наработки. Кто-то разработал лабораторный метод и выяснил, какие сополимеры нужно между собой скрестить, чтобы получить конечный биоразлагаемый полимер; кто-то уже лабораторную технологию имеет, кто-то даже выпускает продукт. Вливаются в коллектив и микробиологи, изучающие, как разлагается биополимер в природе под действием внешней среды. Словом, собираем более тесные научные команды, чтобы сделать реальный прорыв в этой области.

"Другая тема - переработка пластика, - говорит Марина Трусова. - Бутылки, одноразовая посуда - это все  можно и нужно пустить в дело. Крупные компании об этом задумываются, но у них не хватает компетенций. Нужно провести исследования. У нас этим занимаются многие научные команды, получены хорошие результаты. Есть уже опубликованное исследование по переработке пластика в катализаторы, на которые наносятся определенные каркасные молекулы, своего рода  контейнеры для водорода, например. Сейчас в мире бум водородной энергетики, и подобный продукт весьма ценен.

"Еще одно направление - утилизация газа СО2, - отмечает Марина Трусова. - Здесь тоже важную роль играют катализаторы. Стоит вопрос, из чего их получать, причем недорого. Третье перспективное направление - это фторполимеры, конечные изделия из которых могут быть использованы в водородной энергетике. Томск просто обязан заниматься фторполимерами, учитывая соседство Сибирского химического комбината. Химики знают, что недостаточно просто произвести водород, возникают проблемы его хранения, транспортировки и использования. И центр малотоннажной химии поможет их решить".

"В целом же научно-образовательный центр мирового уровня позволит томичам построить мосты между учеными и производственниками, увеличить в три раза количество запатентованных разработок и поможет инженерным изысканиям преодолеть так называемую «долину смерти", - считает директор инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Дмитрий Седнев. - В мире признано, что есть классические девять уровней технологической готовности проекта, инжиниринг в различных классификациях занимает от четвертого до шестого-седьмого уровня. Этот участок условно называется "долиной смерти": большая часть технологий "умирает" именно на этом этапе".

По словам Дмитрия Седнева, технология проходит научные лаборатории, но потом у ученых исчезает мотивация доводить разработку до промышленности, потому что путь этот тернистый. Технологические разработки - это миссия научно-образовательного центра центра.

"Мы готовы проходить эту "долину смерти" и помогать разработчикам найти промышленных партнеров. Цель нашего проекта "Перспективные материалы и технологии обеспечения качества" - консолидация всех организаций региона, занимающихся материаловедением. На их базе будет создан центр компетенций мирового уровня в области перспективных материалов и технологий неразрушающего контроля. Он будет работать над продуктами и услугами в шести направлениях: рентгеновская томография, комплексы роботизированного контроля качества, композиционные материалы, функциональные покрытия, аддитивное производство и роботизированная сварка трением с перемешиванием. Рентгеновская томография, в том числе для крупногабаритных изделий, это уникальная компетенция Томска и ТПУ в частности, - говорит Дмитрий Седнев. - Также мы занимаемся комплексами роботизированного контроля качества, которые могут встраиваться в промышленность индустрии 4.0, с их помощью можно создавать глубоко автоматизированные или даже полностью «безлюдные» производства. Кроме того, организации, участвующие в проектах центра, будут разрабатывать новые материалы,  например, композиты для применения в экстремальных условиях. В фокусе внимания – функциональные материалы со свойствами самовосстановления и самодиагностики. Есть направления, где мы уже можем поставлять продукцию на рынок. Например, системы для крупногабаритного аддитивного производства, которое уже создается в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН. Также мы готовы внедрять в промышленность системы роботизированной сварки трением с перемешиванием".

В проекте Томского научно-образовательного центра участвуют шесть университетов, шесть научно-исследовательских институтов и 19 высокотехнологических компаний.

"Перед нами стоят настолько серьезные задачи, что их невозможно решить в одиночку, ни один университет, даже самый сильный, не справится, - убежден исполняющий обязанности ректора ТПУ Андрей Яковлев. - Нужно сотрудничать с РАН, подключать бизнес, промышленность, подставлять друг другу плечо. Только так мы можем вывести Томский научно-образовательный центр на действительно мировой уровень, реализовать весь громадный потенциал, накопленный в Томской области. И, что особенно важно для вуза, в каждом проекте заложена модель подготовки инженеров будущего".

Источник: https://poisknews.ru/