Академик РАН Степан Калмыков - о российских катализаторах, полимерах в медицине и научной школе
14:00 / 22 августа 2024
new.ras.ru
Несмотря на то, что Россия долгое время жила в режиме технологического "супермаркета", в стране сохранились научные школы, которые позволят сейчас развивать отечественные технологии в области полимеров. В настоящее время России ведутся как прикладные исследования, направленные, в первую очередь на импортозамещение, так и фундаментальные. Отечественные научные институты работают над полимерами для медицины, разлагаемыми полимерами из углеводородов. Но наиболее актуальные разработки – технологии производства катализаторов. В высокой стадии готовности находится технология производства металлоценовых катализаторов. Обо всем этом RUPEC побеседовал с академиком РАН, доктором химических наук, профессором Степаном Калмыковым.
Как уйти от режима технологического "супермаркета"
– Степан Николаевич, ведутся ли сейчас в России какие-то фундаментальные разработки в области полимеров? Давайте возьмем эту сферу широко, и будем говорить не только о самих полимерах, но и о сопутствующих технологиях, например, производстве катализаторов для них.
– Россия долгое время жила в режиме такого "супермаркета", когда было легко купить фактически любую технологию на западном рынке. Технологический пакет включал полную поддержку в реализации проекта, рекомендации по оборудованию, материалов и утилит, обучение персонала и сопровождение пусконалодочных работ. Такой подход минимизировал риски в части успешности реализации нефтехимических проектов. При этом высокая маржинальность производств и природная рента позволяли покупать "дорогие" и "сложные" технологии. Логично, что бизнес реализовывал стратегию развития через покупки западных технологий.
В наши дни ситуация поменялась. Санкционные ограничения отсекли бизнес от внешнего рынка технологий (в первую очередь, западных). Потому, очевидно, что развитие отечественных разработок выходит на передний план. И это не только касается государственной политики. Для компаний это способ к существованию и устойчивому развитию, в первую очередь, речь идет о технологиях в области катализа.
Самое главное, и в Российской академии наук и во многих университетах сохранились научные школы. Несмотря на то, что они долгое время были не востребованы, они продолжали фундаментальные передовые исследования. Сформированный задел позволяет не начинать все с нуля, а на "удобренной" почве, где есть кадры и оборудование, создавать и развивать отечественные технологии и новые продукты.
Полимеры для медицины, разлагаемые полимеры из углеводородов и каталитические системы
– В каких отраслях сейчас наиболее востребованы новые научные разработки?
– Есть очень востребованное и интересное направление – полимеры для медицинских целей. Причем речь идет как об улучшении свойств имеющихся и используемых материалов, так и о новых материалах. Здесь есть несколько направлений: контролируемое разложение в условиях организма, материалы для постепенного высвобождения лекарственных средств (своего рода транспортные системы для доставки лекарств в организме), импланты и протезы – здесь будут широко востребованы суперконструкционные пластики за счет своей высокой биосовместимости, остеоинтеграции и стерилизуемости.
– Есть ли какие-то мировые тренды, в которых движется российская наука в области полимеров?
– В целом в институтах РАН работа в основном ведется в общемировом тренде, в том числе например, на биоразлагаемые полимеры. Сейчас они составляют менее 1% от общей массы пластиков, производимых в мире. Но на самом деле, можно сказать, что реально биоразлагаемых пластиков в мире практически нет. По современным требованиям и стандартам они должны разлагаться за 6 месяцев. Но условия их разложения очень специфические, а когда такие пластики попадают в воду, в землю, условия совершенно другие, отличные от условий "лабораторных компостов". И никаких 6 месяцев разложения там нет. Разлагаются эти материалы гораздо дольше.
Сейчас ведутся исследования использования углеводородов в качестве сырья для них – посмотрим, куда приведут они.
– На каких разработках делается акцент в данный момент?
– Важнейший пункт – это новые каталитические системы. Здесь речь идет и об импортозамещении продукции ушедших с российского рынка компаний, и о принципиально новых каталитических системах. Здесь мы работаем по трем направлениям. Во-первых, это разработка бесфталатных титан-магниевых катализаторов Циглера-Натта. Во-вторых, это разработка классических катализаторов полимеризации. Это чистое импортозамещение. И в-третьих, это новые типы молекулярных катализаторов. Это принципиально новые каталитические системы.
Уровень готовности по этим направлениям очень высокий: пилотные и опытно-промышленные испытания мы ждем на следующий год. Оптимистичный прогноз промышленной реализации 2–3 года после успешных опытных тестов.
Российский металлоценовый полиэтилен
– Вы можете привести пример такой каталитической системы в высокой стадии готовности?
– Например, металлоценовые катализаторы полимеризации олефинов – это, по сути, последнее, наиболее современное поколение катализаторов и ключевой компонент для производства металлоценового полиэтилена. Фактически, за счет повышенной прочности (стойкость к удару и проколу) и улучшенных визуальных характеристик такой полиэтилен – это уникальный продукт для ряда сегментов применений, например, он незаменим в медицине и пищевой промышленности.
– В России уже существуют производства металлоценового полиэтилена. Знакомы ли вы с ними, и в чем отличие разрабатываемой технологии, от применяемых на тех производствах?
– На данный момент в России есть два предприятия, которые могут производить металлоценовый полиэтилен – в Казани и Буденновске. Для этого используется лицензионная технология – Unipol PE. Наша новая разработка имеет ряд существенных отличий, как в части технологии, так и структуры каталитической системы. Мы взяли за основу собственную разработку новых поколений металлоценовых комплексов, разработанных в Институте нефтехимического синтеза РАН, и работаем над ее внедрением в рамках уже известных технологических процессов с применением новых эффективных технологических решений – в частности, ее предполагается использовать на новом производстве металлоценового полиэтилена, которое строит "Сибур" в Нижнекамске.
– Как вы оцениваете собственную технологию относительно существующих иностранных?
– Предлагаю оставить этот вопрос до успешного промышленного внедрения. Однако, текущие результаты подтверждают потенциально высокую эффективность технологии и возможность обеспечить отрасли всей номенклатурой металлоценового полиэтилена.
Поможет ли институт квалифицированного заказчика?
– Кто выступает заказчиком разработок новых технологий? Всегда ли это государство или вы сотрудничаете и с частными российскими компаниями?
– Прикладные исследования, когда есть жесткое техническое задание, чаще всего, конечно, финансируют компании, и они же выступают заказчиком. А иногда может исходить задание от министерства.
Если говорить о фундаментальных или поисковых исследованиях, то финансирование, прежде всего, идет по государственной Программе фундаментальных научных исследований (ПФНИ).
Но здесь мы хотели бы прийти к так называемому институту квалифицированного заказчика. Речь идет о технологиях, которые сейчас находятся на самых начальных этапах разработки, иногда на уровне гипотезы, но в будущем они могут иметь очень важное прикладное значение для реального производства. Естественно, бизнесу финансировать такие разработки невыгодно. А институт квалифицированного заказчика позволил бы задействовать государственное финансирование на начальных этапах, и, в то же время, получить четкую задачу с прикладным значением с подключением на последующих этапах частного финансирования.
Беседовал Дмитрий Семягин
RUPEC в Telegram
0 комментариев