Город открытий. Как сотрудничество в сфере образования и науки повышает эффективность нефтегазовой отрасли

Фото: Дмитрий Фуфаев

Сотрудничество с наукой и сферой образования — главный, пусть на первый взгляд и не самый заметный, ключ к успеху и повышению эффективности нефтегазовой отрасли. Молодые ученые со всей России, в том числе из Петербурга, активно разрабатывают новые проекты, позволяющие сфере двигаться вперед. Об этом рассказывает журнал “Бизнес Дневник”.

Слышать за километр

Например, прошедшей весной ученые СПбПУ и Академического университета им. Ж.И. Алферова осуществили важную разработку — создали сенсор нового поколения, способный улавливать запахи и газы быстрее и точнее, чем человеческий нос. По данным Минобрнауки, в основе «умного носа» — микроэлектромеханическая система, на которую можно наносить различные чувствительные материалы. Изначально разработчики фокусировались на обнаружении опасного для здоровья сероводорода — это актуально как для промышленной, так и для бытовой безопасности, — а затем расширили спектр определяемых веществ. Сейчас сенсор способен улавливать восстановительные и окислительные газы, такие как угарный газ, метан, пары алкоголя и другие.

«Мы разработали чувствительный слой на основе оксида никеля — полупроводника с высокой химической стабильностью и перспективного для детектирования восстановительных газов. Благодаря специальной технологии магнетронного напыления и последующей химико-термической обработки нам удалось достичь высокой чувствительности материала. Подбирая режимы мощности, концентрацию кислорода и температуру, мы можем точно управлять свойствами получаемой пленки. Важно подчеркнуть, что наша технология базируется на существующих возможностях предприятий микроэлектроники и не требует перестройки производственных линий, что ускорит вывод на рынок», — поделился один из авторов разработки, лаборант-исследователь Высшей инженерно-физической школы Института электроники и телекоммуникаций СПбПУ Илья Лаздин.

Сейчас ученые работают над созданием целого «семейства» датчиков, чтобы «умный нос» мог распознавать даже минимальные концентрации газов и сложные запахи. Проще говоря, с помощью новации на предприятиях появится возможность оперативно ликвидировать опасные утечки газа.

Уловить неощутимое

Летом 2025 года не менее значимый проект реализовали ученые из другого петербургского вуза. Молодые специалисты из Горного университета выиграли грант на улучшение качества судового топлива.

Ученые проводят серию исследований для разработки оптимальной промышленной технологии производства горючего с добавлением в его состав отходов пищевой промышленности. «Санкт-Петербургский горный университет активно проводит исследования по судовому топливу. Бункеровку биосудового топлива с включением в его состав отработанного растительного масла впервые в России провела компания “Газпром нефть”. Для разработки соответствующей технологии промышленного производства необходимо провести ряд исследований. В частности, определить оптимальный состав нефтепродуктов для смешивания с биологическим сырьем, провести моделирование составов этих смесей, определить их бактериальный фон, оценить действие различных присадок. Этим мы и займемся в течение ближайших трех лет», — рассказал руководитель проекта, исполнительный директор Научного центра «Переработки минеральных и техногенных ресурсов» Вячеслав Рудко.

Еще один проект, разработанный в стенах Горного университета к началу 2025-го, — ресурсосберегающий реактор для производства синтез-газа, который впоследствии может быть переработан в метанол. Простыми словами: он позволяет вводить в состав сырья наряду с углем и углесодержащие отходы. Еще более «человеческим» языком разработку объяснил руководитель проекта. «Большинство газогенераторов работает в определенном режиме. Если говорить упрощенно, то это может быть поточный газогенератор, где сгорание происходит в потоке сырья, газификация в плотном или кипящем слое, где частицы находятся во взвешенном состоянии. Мы предлагаем комбинировать два подхода — газификация плотного и кипящего слоя. Преимущество в том, что появляется возможность перерабатывать сырье большей крупности, то есть с меньшими расходами на его подготовку. Кроме того, нам удалось снизить температуру сырого газа и повысить конверсию. Другими словами, удается увеличить выход синтез-газа и при этом минимизируем отходы — твердую сажистую фазу», — рассказал автор разработки, доцент кафедры автоматизации технологических процессов и производств Горного университета Илья Белоглазов.

Глаз — алмаз?

Научные открытия, конечно, не ограничиваются Петербургом. Например, еще три года назад студент магистратуры РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина (филиал которого 1 сентября открылся в Северной столице) начал работу над созданием умных очков смешанной и дополненной реальности для промышленных секторов, включая энергетику и газ. При этом с Петербургом гаджет все же связан — первые разработки ученый начал именно в городе на Неве.

Студент-разработчик Максим Натчук на примере объяснил, как очки с проекционным дисплеем и камерами смогут помочь слесарям третьего-четвертого разряда, которые, несмотря на теоретические знания, испытывают трудности с практическим взаимодействием оборудования. «Сотрудник в очках SKADI перемещается по территории предприятия и в реальном времени видит работу оборудования, температурные деформации, изменения давления и другие критические параметры. Это не только упрощает навигацию, но и значительно повышает эффективность оперативного контроля, диагностики и мониторинга состояния производственных мощностей», — поясняет ученый. «Строить глазки» будут, конечно, и на газовых предприятиях. По словам Максима Натчука, очки смешанной и дополненной реальности изначально разрабатывались с прицелом на промышленное применение, включая объекты ТЭК. «Это направление крайне актуально для нефтегазовых компаний, и мы уже активно работаем в этой сфере. В данный момент очки проходят испытания на севере, на объекте ПАО “Новатэк” в рамках проекта “Арктик СПГ-2”», — добавляет собеседник «БД».

Безусловно, перечисленные проекты — далеко не полный перечень актуальных разработок молодых российских ученых. В стенах лабораторий продолжают реализовываться многочисленные эксперименты как для газовой сферы, так и для промышленности в целом.

Досье

По данным комитета по науке и высшей школе Санкт-Петербурга, субсидии молодым ученым, молодым кандидатам наук вузов и академических институтов, расположенных на территории Санкт-Петербурга

Максимальный размер субсидии: для молодых ученых — 100 000 руб; для молодых кандидатов наук — 150 000 руб.

Материал подготовила журналист Марианна Матюшкина

Наталья Питахина