Наука извлекать
Сразу несколько институтов Сибирского отделения РАН нацелены на повышение эффективности геологоразведки, разработку новых технологий добычи и переработки полезных ископаемых, улучшение экологических показателей в горнодобыче. Последние разработки сибирских ученых затрагивают как производственный сектор, так и сферу противодействия климатическим изменениям.
С появлением «Сибирского кольцевого источника фотонов» и с наличием источников синхротронного излучения появилась возможность при разработке новых технологий исследовать образцы под нагрузкой и при разрушении
Фото: Влад Некрасов, Коммерсантъ
С появлением «Сибирского кольцевого источника фотонов» и с наличием источников синхротронного излучения появилась возможность при разработке новых технологий исследовать образцы под нагрузкой и при разрушении
Фото: Влад Некрасов, Коммерсантъ
Одним из характерных примеров сотрудничества сибирских ученых и производителей горно-обогатительной техники может служить разработка новых износостойких покрытий дробящих зубьев. Исследования образцов проводились с использованием синхротронного излучения. Детали с новым покрытием уже установлены на промышленные шнекозубчатые дробилки (используются для дробления руды, угля и кокса) и проходят эксплуатационные испытания на трех горно-обогатительных и металлургических комбинатах России. Разработку технологии производства новых материалов для покрытий ведут сотрудники Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») и АО «Гормашэкспорт» по гранту Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры. Консорциум финансируется из гранта Миннауки РФ.
«Мы смотрели предельные нагрузки, которые структура выдерживает, далее исследовали, как происходило разрушение, и на основании этого делали выводы, дорабатывали технологию, смотрели влияние тех или иных параметров на прочность изделий и в конце концов получали нужный материал,— рассказывает советник генерального директора АО „Гормашэкспорт“ Андрей Степаненко.— С появлением темы СКИФ и с наличием источников синхротронного излучения, в данный момент, в силу ядерной физики, мы стали применять методы контроля — то, что называется in situ, здесь, сейчас, исследовать образцы под нагрузкой и смотреть, как происходит их разрушение, чтобы потом делать изделия равнопрочными и без дефектов».
Исследования износостойкого покрытия для деталей горнодобывающей техники на ГОКе Новолипецкого металлургического комбината показали, что скорость абразивного износа снизилась в четыре раза. «В результате применения небольшой по массе наплавки мы увеличили ресурс изделия в два раза, и пока эта наплавка стояла, скорость износа была в четыре раза ниже, в сумме по эксплуатации мы получили увеличение срока службы в два раза»,— констатирует господин Степаненко.
Развивая направление новых материалов и технологий получения изделий, участники консорциума рассчитывают на более высокие показатели, планируют совершенствовать технологию. Особые надежды они связывают с запуском под Новосибирском ЦКП «СКИФ». «Мы получим новый инструмент, который позволит исследовать процесс нагрузки изделия практически в натурных условиях»,— убежден Андрей Степаненко.
«Ответ на глобальные вызовы»
В Кемерове в октябре 2025 года на базе Кузбасского государственного технического университета (КузГТУ) был создан центр инженерных разработок по углехимии (ЦИР). По данным научно-образовательного центра «Кузбасс-Донбасс», это первый в России центр такого профиля, который стал инфраструктурным воплощением перехода региона от простой добычи угля к технологически насыщенной промышленности с высокой добавленной стоимостью. Помимо КузГТУ, в объединение разработчиков вошли Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Донбасский государственный технический университет, Сибирский государственный индустриальный университет и Научно-образовательный центр (НОЦ) «Кузбасс-Донбасс». Центру, который объединил научный и кадровый потенциал, а также материально-техническую базу вузов и НИИ Кузбасса и Донбасса, поставлена задача разработать и передать промышленности не менее 20 конкурентоспособных технологий для производства продукции с высокой добавленной стоимостью к 2030 году, планируемый экономический эффект от внедренных разработок для промышленности к этому времени — не менее 800 млн руб.
По словам губернатора Кемеровской области Ильи Середюка, это уникальная для России площадка полного цикла — от научной идеи до коммерциализации новых технологий глубокой переработки угля. «Кузбасский центр инженерных разработок — это ответ на глобальные вызовы, стоящие перед угольной отраслью. Он позволит диверсифицировать экономику угледобывающих регионов, снизить зависимость от импорта и создать новые высокотехнологичные производства. Поддержка проекта со стороны министерства энергетики России и ведущих промышленных компаний Кузбасса и других регионов страны подтверждает его высокую востребованность»,— отметил он.
В марте 2026 года стало известно, что ученые КузГТУ совместно с НИИ «Графит» (Росатом) создали высокомодульное углеволокно из угля. Материал превосходит нефтяные аналоги на разрыв в 2,5 раза, он устойчивее к деформации в шесть раз, жестче стали в четыре раза и проводит тепло лучше меди. Такие свойства делают его перспективным для авиации и космической техники. В развитии этого направления важную роль играет ЦИР. На апрель 2026 года, по данным ЦИРа, его специалисты вели переговоры с 32 потенциальными заказчиками из Кузбасса и других регионов. В проработке — технологии получения синтетического топлива, водорода, углеродных материалов, а также разработка сорбентов для очистки воды и воздуха.
В мае этого года ежеквартальный сборник Российского энергетического агентства «Перспективные научно-технические разработки для ТЭК» отметил запатентованную разработку ученых Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН — механическую шагающую быстровозводимую крепь. Она разработана как важный элемент для отработки пластовых месторождений в составе с проходческим комбайном избирательного действия и транспортными машинами и нужна для поддержания кровли горных выработок в процессе отработки угольных пластов. По сообщению института угля, «разработка предлагает эффективное технологическое решение, способное обеспечить механизацию работ и повысить конкурентоспособность угледобывающих шахт, ведущих отработку крутонаклонных угольных пластов».
Отсечь CO2
Исследователи Новосибирского государственного университета опубликовали экспериментальные данные по применению фермента карбоангидразы для ускорения секвестрации углекислого газа при переработке отходов добычи хризотилового асбеста, сообщили в пресс-службе вуза.
Секвестрация углекислого газа — это комплекс технологий и методов, направленных на улавливание, транспортировку и долговременное изолированное хранение углекислого газа, чтобы предотвратить его попадание в атмосферу и снизить вклад в глобальное потепление. Этот процесс играет ключевую роль в стратегиях смягчения последствий изменения климата.
«Одним из подходов к долговременному удалению углекислого газа из атмосферы является минеральная карбонизация — реакция CO2 с силикатами магния и кальция, приводящая к образованию стабильных карбонатных минералов. Отходы горнодобывающей промышленности, в том числе серпентинитовые хвосты хризотилового производства, могут рассматриваться как потенциальный субстрат для таких климатических проектов. Однако в естественных условиях скорость карбонизации этих материалов низка из-за медленной гидратации CO2, лимитирующей его взаимодействие с твердой фазой. Это ограничивает практическое применение технологии»,— поясняет директор Климатического центра НГУ Георгий Лазоренко.
Научные сотрудники Климатического центра НГУ в формате эксперимента изучили возможность добавления в систему фермента карбоангидразы, который катализирует гидратацию CO2 — в живых организмах этот фермент отвечает за регуляцию угольной кислоты, а в биомиметических технологиях может применяться для ускорения климатически значимых реакций. Ученые проводили эксперименты при комнатной температуре как в обычных атмосферных условиях, так и при повышенном содержании CO2. Добавление фермента приводило к более быстрому начальному связыванию газа и к увеличению его общего поглощения по сравнению с контрольными образцами без фермента.
«Полученные данные демонстрируют принципиальную возможность использования ферментативного катализа для ускорения минеральной секвестрации CO2 на отходах горного производства. Это может представлять интерес для разработки климатических проектов, направленных на сочетание CDR с обезвреживанием промышленных отходов»,— отмечает Георгий Лазоренко.