Сахалин научный: Как на дальневосточном острове создают батарейки из водорослей и исследуют океан

Инженер-исследователь Полина Мармаза создает аноды из природного сырья.

Фото: Наталья ВАРСЕГОВА. Перейти в Фотобанк КП

Инженер-исследователь, магистрант Полина Мармаза увлеклась химией благодаря школьной учительнице Галине Петровне. Педагог смогла настолько заинтересовать талантливую ученицу, что та в итоге выбрала фундаментальную химию своей профессиональной деятельностью. Сегодня Полина вместе с коллегами работает над проектом, способным изменить производство широко используемых в быту литиевых и натриевых батареек.

- Я не жалею, что пошла в науку, - говорит молодой ученый. – Во-первых, это очень интересно. Во-вторых, наука дает невероятные, колоссальные возможности для развития.

Полина переехала из Владивостока на Сахалин год назад по приглашению своего научного руководителя. На острове на базе Института естественных наук и техносферной безопасности была создана лаборатория «Электрохимические источники для возобновляемой энергетики». Целью лаборатории является в том числе синтез и комплексное исследование новых материалов для металл-ионных аккумуляторов. Проекты лаборатории получили поддержку в рамках федеральной программы «Молодежные лаборатории» национального проекта «Молодежь и дети».

Известно, что для создания и литиевых, и натриевых батареей используется как электропроводник минерал графит. Полина Мармаза с соратниками разрабатывают аналог графита из морских водорослей, которые тонным выбрасывает на берег Охотское море, и из карликового бамбука, растущего на Сахалине, Курилах, Японии. Для научных целей сотрудники лаборатории собирают природное сырье вручную. Специальным образом измельчают, подвергают пиролизу, делают из него пасту, наносят на фольгу и вырезают кружочками под размер батареек. Полученные образцы называются аноды.

Они более выигрышны и выгодны за счет своей структуры, нежели графит. При этом емкость батареек из природного сырья не меньше, чем из минерального графита.

Процесс создания анодов из морских водорослей.

Фото: Наталья ВАРСЕГОВА. Перейти в Фотобанк КП

ШКОЛЬНИКИ И БПЛА

Директор АНО «Сахалинский областной центр инновационного творчества» Артур Берендяев возглавляет также Молодежное конструкторское бюро Передовой инженерной школы СахГУ. Сотрудники КБ разрабатывают, конструируют, программируют беспилотные авиационные систем (БАС). Они являются резидентами Научно-производственного центра испытаний и компетенций в сфере развития беспилотных авиационных систем и средств защиты от их противоправного применения «Крылья Сахалина» (АНО «НПЦ Крылья Сахалина») и Научно-производственного центра беспилотных авиационных систем на территории Самарской области (АНО «НПЦ БАС САМАРА»).

На таких приборах сахалинские школьники осваивают искусство пилотирования беспилотниками.

Фото: Наталья ВАРСЕГОВА. Перейти в Фотобанк КП

Помимо других проектов на базе КБ при поддержке национальных проектов «Кадры» и «Экономика данных и цифровая трансформация государства» реализуется инновационный образовательный проект «Зодиак», разработанный компанией «Инноматик». Платформа помогает школьникам осваивать управление беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) и применять геоинформационные системы (ГИС) для решения практических задач. Школьники не только изучают теорию, но и участвуют в реальных проектах — например, выявляют несанкционированные свалки и передают данные в органы власти. На данный момент обнаружено более 1300 таких объектов.

Артур Берендяев возглавляет Молодежное конструкторское бюро.

Фото: Наталья ВАРСЕГОВА. Перейти в Фотобанк КП

ЧТО СКРЫВАЕТ АРКТИКА?

Лаборатория химико-биологических исследований СахГУ при поддержке программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» занимается междисциплинарными исследованиями, охватывающими широкий спектр направлений, связанных с функционированием и устойчивостью водных экосистем в арктических и субарктических регионах. За этими формулировками скрываются многие направления: биогеохимия арктических морских экосистем, оценка углеродного баланса, исследование потоков парниковых газов в системе суша – шельф – атмосфера, изучение биоразнообразия водных экосистем и т.д.

Однако для меня самым любопытным показался рассказ заведующей лабораторией Елены Латковской о результатах первой арктической экспедиции СахГУ, прошедшей в прошлом году на пароходе «Академик Борис Петров». Ученые преодолели маршрут более 12 тысяч км и за это время они получили с помощью специального измерительного оборудования треки, которые показали зоны эмиссии углекислого газа из океана в атмосферу.

- Мы открыли впервые ранее неучтенные источники углекислого газа в атмосферу, - говорит Елена Латковская. – В период девятибалльного шторма в Карском море выяснилось, что поток углекислого газа из воды в этот момент гораздо выше, чем в обычных условиях. По итогу мы определили, что максимум углекислого газа, метана исходит не над перенаселенными Китаем или Индией, а над Арктикой.

Заведующая лабораторией Елена Латковская рассказала о результатах первой арктической экспедиции СахГУ.

Фото: Наталья ВАРСЕГОВА. Перейти в Фотобанк КП

Почему так происходит? Заведующая лабораторией объясняет, что тающая под воздействием потепления Арктика таит в себе все, что поступает с водосбора великих сибирских рек - Лены, Оби, Енисея. Растения, которые недоразложились, планктон, листочки, травинки и т.д. — все это попадает на шельф и тут же начинает встраиваться в современный химический цикл, то есть разлагается бактериями. И чем больше таяния льдов происходит в Арктике, тем больше углекислого газа она отдает в атмосферу.

Что с этим делать и как бороться с последствиями, ученым еще предстоит выяснить, впереди огромная комплексная работа, которая, будем надеяться, благодаря усилиям науки, государства и бизнеса даст свои плоды.

К слову, в целях усиления роли ученого сообщества указом президента РФ в России до 2031 года проходит Десятилетие науки и технологий (оператор АНО «Национальные приоритеты»). Его задачи: привлечение молодежи в сферу исследований и разработок, вовлечение ученых в решение задач общества и страны, повышение доступности информации о достижениях науки. Среди прочих инициатив Десятилетия есть такая как «Наука побеждать», направленная на поддержку талантливой молодежи из всех регионов России, создание условий для начала их исследовательской карьеры. А также инициатива «Наука и бизнес», способствующая развитию механизмов взаимодействия университетов, научных центров, государства, разработчиков и реального сектора экономики. Ее основная цель — формирование устойчивой системы сотрудничества всех участников инновационного процесса.