ИРНИТУ и Объединенная Компания «РУСАЛ» получат от Минобразования РФ 170 млн рублей на создание высокотехнологичного производства

28 октября 2015 года//Наука

ИРНИТУ станет исполнителем комплексного проекта Инженерно-технологического центра Объединенной Компании «РУСАЛ» в рамках Постановления Правительства РФ N 218 (кооперация вузов и предприятий  для создания высокотехнологичного производства). На разработку комплексной ресурсосберегающей технологии и организация высокотехнологичного производства наноструктур на основе углерода и диоксида кремния для улучшения свойств строительных и конструкционных материалов Минобрнауки РФ направит в течение 2016-2018 гг. 170 млн рублей. Софинансирование со стороны ООО «ОК  РУСАЛ» составит более 190 млн рублей.

Проект получил поддержку на уровне Минпромторга РФ и Технологической платформы «Материалы и технологии металлургии». Всего к участию в конкурсе было допущено 127 заявок, из них 53  стали победителями.

Руководитель проекта - начальник отдела инновационных технологий Физико-технического института ИРНИТУ - Виктор Кондратьев сообщил, что заявка на федеральный конкурс в 350 страниц  далась нелегко. Победа в конкурсе стала  результатом отличной работы творческого коллектива университета, в который вошли сотрудники Управления научной деятельностью, кафедры ФТИ, кафедры  автоматизации и  металлургии цветных металлов. 

По данным В. Кондратьева, междисциплинарные научные  исследования  наноструктур ведутся в университете с 2010 года.

«В энергоемких производствах  алюминия, кремния наряду с  получением  продукции всегда присутствует  так называемая  невязка   энергетического баланса. Часть энергии, которая поступает на образование алюминия или кремния, теряется с теплом.  Однако куда уходит еще некоторое количество энергии, было не известно.  Сотрудники Физико-технического института  выдвинули теорию о том, что если во всем  мире специально получают наноструктуры путем манипулирования веществом и энергией, то почему бы этому процессу не оказаться попутным на  наших металлургических производствах.  Это предположение подтвердилось. Мы обнаружили большое количество  наноструктур в пылевой части отходов. В настоящее время предприятия платят налог государству за складирование и хранение  отходов, никак не используя их. Между тем, этот попутный продукт -  наноструктуры  на основе углерода и диоксида кремния  - можно использовать для улучшения свойств строительных и конструкционных материалов. 

Мы получили из отходов алюминиевого производства несколько наноструктур и  применили их  для модификации  бетона, асфальта, металла и красок. Модификация любых материалов должна идти по принципу взаимного сродства.  Например,  асфальт состоит из песка,  битума, кварцита,  где есть углерод  и SiO2 - диоксид кремния (кремнезем - вещество, состоящее из бесцветных высокопрочных кристаллов).  Значит, наш продукт прекрасно подходит для модификации асфальта.  В составе чугуна присутствуют  железо и углерод. Таким образом, углеродные нанотрубки не вредят ему, а способствуют   целеноправленной  кристаллизации металла, чтобы он стал  более качественным по своим характеристикам», - пояснил В. Кондратьев.

По информации ученого, исследования показали, что срок службы модифицированного асфальта увеличится минимум в два раза при незначительном увеличении стоимости (10%). При этом асфальтобетонным заводам не надо менять технологическую схему, так как мы модифицируем  минеральную составляющую (порошок). Модифицированный металл показал упрочнение до 60 %, бетон -  в два раза. Первые опыты на автомобильных шинах показали, что для грузовиков можно создать «не убиваемую обувь».

«Контрагентом  ИРНИТУ является Инженерно-технологический центр ООО «Объединенная Компания РУСАЛ» (г. Красноярск). Комплексный проект будет выполняться на площадке  ЗАО «Кремний» (г. Шелехов), где планируется построить инновационный модуль для очистки технологических газов и  улавливания нано-дисперсной пыли, которая в основном состоит из углеродных волокон и нанотрубок и наношариков диоксида кремния. Ежегодно  будет улавливаться свыше 6,5 тыс. тонн дисперсной пыли, которую разделим на нужные концентраты по содержанию углерода и диоксида кремния. Наши технологические решения будут доработаны, чтобы из  агломерата получать набор концентратов для различной продукции. В ходе реализации проекта также создадим производственный модуль для выпуска линейки модификаторов  для бетона, асфальта, металла, красок, резины. Мы планируем, что себестоимость нашей продукции составит не более 7 тысяч рублей за тонну, тогда как один из модификаторов в настоящее время приобретается за рубежом по цене 700 рублей за кг», - сообщил В. Кондратьев.  

Проект будет реализован в партнерстве с Институтом земной коры СО РАН, который участвует в качестве соисполнителя. Институт земной коры имеет серьезную аналитическую базу и персонал, работающий  в области разработки и аттестации методик. Перед сотрудниками института стоит задача разработать и внедрить аналитическое сопровождение в области нанотехнологии. Работать с ультрадисперсными частицами и анализировать их можно только с помощью современных методов и методик, так как производственного и экологического контроля пока еще нет. «Эта сложнейшая задача, поскольку наноструктуры очень сложно уловить, не говоря уже об изучении их свойств. Однако думать о защите персонала, работающего на предприятии, где используются наноструктуры, необходимо в первую очередь», - подчеркнул руководитель проекта.  

Планируется, что в 2016 году ученые завершат лабораторную проработку проекта и выйдут на опытно-промышленные испытания. В 2017 году схема будет реализована  на ЗАО «Кремний». Оптимизация технологии и выпуск продукции запланирован на 2018 год.

В рамках проекта в течение трех лет ученым необходимо  подготовить не менее 10 патентов, защитить не менее пяти диссертаций,  опубликовать 35 статей в научных журналах, которые входят в ведущие базы цитирования. В проекте будет занято более 60 человек, из них половина – это студенты.

 




Вернуться