Бюлетень західного наукового центру 2009 Бюлетень Західного наукового центр



Сторінка7/24
Дата конвертації16.04.2016
Розмір2.87 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   24

Ще один крок до вирішення енергетичної проблеми


Західний науковий центр (ЗНЦ) завжди (від часу його створення у 1971 році) тримав руку на пульсі життєдіяльності країни. Його вчені, зосереджені як у наукових установах Національної академії наук України, так і у вищих навчальних закладах Міністерства освіти і науки України, прагнуть якнайефективніше використовувати свій потенціал для вирішення науково-технічних і соціально-економічних проблем області, регіону, України.

Про те, з якими досягненнями в галузі вирішення чи не найважливішої проблеми людства – енергетичної – підходять до 90-річчя від часу заснування Національної академії наук України вчені ЗНЦ, наша розмова з його головою – академіком НАН України Зіновієм Назарчуком.

- Отже, Зіновію Теодоровичу, введіть, будьте ласкаві, читачів часопису у курс подій: чи має шанс людство вирішити найближчим часом енергетичну проблему? Адже потенціал Землі – не безконечний.

- Нині людство майже 80 % енергії отримує з викопних ресурсів – з нафти, газу, кам’яного вугілля, торфу. Але, річ ясна, вони з часом вичерпуються. За прогнозами спеціалістів, запасів цієї енергомісткої сировини може вистачити приблизно на 100-150 років. Тому розвиток нових підходів до енергетичного забезпечення людства нині, мабуть, як ніколи актуальний.

- Які Ви бачите головні заходи, за рахунок яких можна радикально змінити ситуацію з тим, щоб якнайшвидше вирішити енергетичну проблему?

- Перше: впровадження альтернативних та відновлювальних джерел енергії. Маю на увазі використання водню як пального, розроблення високоенергомістких хімічних джерел струму і накопичувачів енергії (зокрема паливні комірки, металогідридні джерела струму, літієві хімічні джерела енергії), біопаливо, використання гідроелектроенергії малих та гірських річок, енергії геотермальних вод, енергії Сонця, вітру, енергії від спалювання відходів…

Далі: енергозаощадження, тобто організаційні та науково-технічні заходи щодо впровадження передових матеріалів, які здешевлюють генерацію, акумулювання і транспортування енергії або підвищують ефективність використання енергоресурсів, запобігають їх невиправданим втратам.

Я б сказав так: наш паливно-енергетичний комплекс належить обов’язково модернізувати – добиватися зростання його ефективності, працювати над зменшенням витрат у газогонах, досягати підвищення глибини переробки нафти. І, звичайно, модернізувати АЕС, ГЕС, ТЕЦ та ін.

За прогностичними даними Світового енергетичного конгресу, за рахунок альтернативних систем у 2020 році планується забезпечити 5,8 % від загального енергоспоживання планети. А такі високорозвинені країни, як США, Японія, Велика Британія, передбачають довести частку альтернативного енергоспоживання до 20 %.

Одним із найперспективніших напрямів альтернативної енергетики є воднева енергетика, оскільки водень – найпоширеніший та екологічно чистий енергоносій, незабаром може замінити природне паливо. Однак водень у чистому вигляді, на відміну від Сонця чи Юпітера, практично не зустрічається на нашій планеті. Джерелом сировини для добування водню є вода (два з трьох атомів молекули води – водень), запаси якої на Землі практично необмежені. Основний метод добування – гідроліз, який, своєю чергою, вимагає затрат енергії. Використання сонячної енергії для добування водню лежить в основі концепції сонячно-водневої енергетики, яка в майбутньому може створити ситуацію, при якій людство не залежатиме від викопного палива (нафти, газу вугілля), а отже і від забруднення навколишнього середовища викидами вуглекислого газу. Оскільки єдиним продуктом спалювання водню є вода.

- Яку роль може відіграти наука у впровадженні альтернативної енергетики? Наскільки наблизилися вчені до вирішення цього надважливого завдання?

- Зрозуміло, що великомасштабні зміни в енергетичному забезпеченні людства належить підготувати на фундаментальному науковому, технологічному та економічно-організаційному рівнях. Перші два рівні включають в себе завдання розробки наукових основ та ефективних технологій: 1) отримання водню, 2) його акумулювання – зберігання – транспортування, 3) енергетичного використання (наприклад, спалювання за допомогою паливних комірок).

Річ ясна, вирішення вищезгаданих глобальних завдань на різних рівнях повинно передбачати серйозну кооперацію учених різних галузей, технологів, бізнесу, словом – колективів, які працюють у даному напрямку в межах регіону, держави, світового співтовариства (міжнародні програми) тощо. Саме тому в рамках Національної академії наук України два роки тому започатковано цільову комплексну програму наукових досліджень "Фундаментальні проблеми водневої енергетики", у рамках якої наукові колективи України виконують близько 60 проектів. Значна робота в цій галузі проводиться також у вищих навчальних закладах Міністерства освіти та науки України, зокрема за науковим напрямком "Наукові основи хімічної технології створення нових неорганічних речовин та матеріалів, комплексної хіміко-технологічної переробки сировини України". Чимало українських учених беруть участь у міжнародних наукових проектах, представляють свої результати на міжнародних форумах. Адже важко переоцінити при виконанні глобального наукового пошуку як роль міжнародної кооперації, так і роль наукової експертизи і апробації, до яких вдаються на таких форумах.

- Які наукові розробки останніх років у цьому плані Ви вважали б за потрібне визначити?

- В останні десятиліття значний обсяг досліджень присвячено пошуку та розробці ефективних воденьакумулюючих матеріалів, серед яких чільне місце посідають ті інтерметалічні сполуки, що можуть зв’язувати водень у вигляді хімічних сполук – металогідридів. Їх істотні переваги – висока воденьсорбційна ємність (вміст водню на одиницю об’єму гідриду може в 1,5-2 рази перевищувати густину водню в рідкому стані), помірні тиски (0,1...1 МПа H2) і температури (273...373 К) абсорбції-десорбції водню, стійкість при циклуванні "насичення-розклад" та висока безпечність металогідридних пристроїв порівняно з системами стисненого чи зрідженого водню.

Сьогодні гідриди інтерметалічних сполук широко використовують також у галузі "малої енергетики" для виготовлення від’ємних електродів у нікель-металогідридних хімічних джерелах струму. Останнім часом у світі як акумулятори водню також інтенсивно досліджуються комплексні гідриди, вуглецеві наноматеріали, органічні каркасні структури тощо.

Є потреба відзначити також дослідження в галузі надпровідних оксидів та інтерметалідів, матеріали на основі яких забезпечують передачу електроенергії без втрат і генерують високі магнітні поля. Та завжди основою для пошуку нових матеріалів є дослідження хімічної взаємодії елементів у багатокомпонентних системах, вивчення кристалічної структури і властивостей сполук, що в них утворюються.

- А якщо вести мову більш конкретно – про Львівську кристалохімічну школу?

- Справді, важливу роль у розвитку сучасного енергоощадного матеріалознавства відіграє Львівська кристалохімічна школа, заснована ще в 60-х роках XX століття за підтримки видатних учених – академіків М. Бєлова та І. Францевича. Першими її керівниками були завідувачі кафедри неорганічної хімії Львівського університету імені Івана Франка – професори Є. Черкашин, Є. Гладишевський, О. Бодак. Нині вже 135 випускників кафедри захистили кандидатські, а 23 – докторські дисертації в галузі неорганічної хімії. Випускники кафедри працюють у відомих наукових центрах України, в тому числі – і в інститутах Національної академії наук України, а також – Австрії, Канади, Німеччини, Норвегії, Польщі, Росії, Словенії, Франції, Чехії, Швейцарії та США.

Науково-дослідні роботи на кафедрі неорганічної хімії Львівського національного університету імені Івана Франка в галузі кристалохімії інтерметалідів, гідридів та оксидів проводяться сьогодні в наукових групах професорів Р. Гладишевського, Я. Каличака, Б. Котура, В. Павлюка. За останні 20 років синтезовано та визначено кристалічну структуру понад 1700 нових сполук цих класів, відкрито та описано понад 150 нових структурних типів. Для переважної більшості сполук досліджено комплекс фізичних і хімічних властивостей, встановлено низку закономірностей "склад-структура-властивості", що стало науковою основою створення технічно важливих матеріалів. Співробітники кафедри співпрацюють із відомими науковими центрами, зокрема Інститутом низьких температур і структурних досліджень (м. Вроцлав, Польща), Віденським університетом (Австрія), Університетом м. Генуя (Італія), Університетом м. Мюнстер (Німеччина), Технічним університетом м. Дармштадт (Німеччина), Макс Планк Інститутом хімічної фізики твердого тіла (м. Дрезден, Німеччина), Університетом м. Ренн (Франція), Лабораторією кристалографії та магнетизму Національного центру наукових досліджень (м. Гренобль, Франція), Женевським університетом (Швейцарія).

У Львові регулярно проводяться міжнародні конференції з кристалохімії інтерметалічних сполук. У 2007 році відбулася X-та така конференція за участю вчених з десяти країн світу. Щорічно науковці Львівської кристалохімічної школи публікують понад 100 наукових статей у провідних фахових виданнях. Від 2008 року Львівський національний університет імені Івана Франка видає міжнародний науковий журнал "Chemistry of Metals and Alloys – Хімія металів і сплавів".

- Чи така співпраця дає відчутні наукові результати? Оскільки досить часто наукові праці не дають належної віддачі, бо залишаються не поцінованими виробництвом. Або, як це у нас водиться, не вистачає коштів на їх застосування.

- Окрім Львівського національного університету імені Івана Франка, дослідження в галузі нових матеріалів активно проводяться у відомих наукових центрах України, зокрема в таких інститутах Національної академії наук України, як Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича (м. Київ), Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка (м. Львів), Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського (м. Київ). Ці установи відомі у світі своїми роботами, присвяченими синтезу, дослідженню структури та властивостей нових функціональних матеріалів. Серйозний доробок у цій галузі отримано завдяки співпраці вчених Львівського національного університету імені Івана Франка та Національної академії наук України в рамках спільних наукових проектів.



Нещодавно Вчена рада Львівського національного університету імені Івана Франка висунула роботу "Інтерметаліди, гідриди та оксиди як основа енергоощадних матеріалів", яку виконали Білоус А.Г., Гладишевський Р.Є., Завалій І.Ю., Заремба В.І., Каличак Я.М., Котур Б.Я., Павлюк В.В., Солонін Ю.М., Стадник Ю.В., на здобуття Державної премії України в галузі науки та техніки за 2008 рік. Про високий рівень і значущість роботи співробітників Львівського університету і названих вище інститутів Національної академії наук України свідчить той факт, що її результати висвітлені у вісьмох монографіях, близько 900 наукових статтях та 70 авторських свідоцтвах і патентах. А чимало розроблених матеріалів уже знайшли своє застосування на практиці. До речі, це єдина робота з теренів Західної України, яка вельми успішно пройшла перший етап відбору. Тому керівництво Західного наукового центру НАН України і МОН України високо оцінює подані результати і, звичайно, підтримує присудження цьому авторському колективу почесної державної відзнаки. Тим паче, що цю роботу науковців можна вважати своєрідним відгуком на Указ Президента України № 827/2008 "Про додаткові заходи щодо розвитку наукової і науково-технічної діяльності Національної академії наук України", що побачив світ на відзначення 90-річчя НАН України. У ньому, зокрема, доручається Кабінету Міністрів України "опрацювати питання щодо розроблення та затвердження в установленому порядку державних цільових програм стосовно розвитку новітніх технологій, проведення перспективних для України наукових досліджень…". То ж приємно сконстатувати, що вчені ЗНЦ не стоять осторонь вирішення значущих, можна сказати – глобальних, проблем для життєдіяльності людства.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   24


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка