Востребованы промышленностью региона
В сегодняшних условиях НИИ химии выполняет сложнейшие научно-исследовательские работы и участвует в программах импортозамещения.
– Основная ставка у нас в институте делается на работы, востребованные промышленностью, в первую очередь Нижегородской области, – рассказал директор НИИ химии ННГУ Евгений Сулейманов. – То есть в приоритете работа на заказчика. Институт заключает 500–600 контрактов в год на выполнение различных научно-исследовательских работ. Каждый из этих договоров – практическое решение задачи.
Среди партнеров НИИ такие гиганты, как Лукойл, ГАЗ, Росатом и «Еврохим». Самые перспективные направления для института сегодня – это разработка технологий получения высокочистых веществ для микроэлектроники, веществ, обладающей каталитической активностью, и веществ, предназначенных для решения проблем регенеративной медицины, а также технологий, связанных с переработкой химических компонентов из нефти и древесины.
– Каждая такая технология – это новое производство, рабочие места в регионе. НИИ химии занял свою нишу в функциональной промышленной составляющей Нижегородской области, – продолжил Евгений Сулейманов. – Мы сейчас очень востребованы: в каждую лабораторию очередь из заказов.
Высокочистые вещества для микроэлектроники
Лабораторию высокочистых веществ, которую возглавляет Андрей Воротынцев, открыли всего полтора года назад.
– Мы работаем в синергии с соседней с нами лабораторией инженерной химии, которая занимается технологиями получения высокочистых веществ, – рассказал он. – Вместе мы делаем и установки, и технологии и получаем продукцию.
Весь прошлый год лаборатории зарабатывали себе репутацию, являясь соисполнителями контракта Минпромторга, а сейчас сотрудничают с Зеленоградским нанотехнологическим центром, который обеспечивает полный цикл разработки и производства микросхем и датчиков физических величин для промышленных применений.
– Наши ребята сами делают фоторезисты (фоторезист – полимерный светочувствительный материал, который необходим для производства различных микросхем для микроэлектроники. – Прим. автора), мы их поставляем на одно из нижегородских предприятий, там их доделывают и поставляют в Зеленоград, где уже производят схемы для телефонов, компьютеров и т. д. А в основе этого процесса – высокочистые вещества, которые производят в НИИ химии ННГУ, – рассказал Андрей Воротынцев.
Не сможем повторить – сделаем аналог
– Мы производим и другую высокотехнологическую продукцию, которую поставляем на предприятия микроэлектроники, – продолжил заведующий лабораторией. – Это трансдихлорэтилен для «Микрона» (российская компания, производитель интегральных схем. – Прим. автора) или суспензии для полировки кремниевых пластин для Зеленограда. Раньше там работали на американских суспензиях, а когда поставки прекратились, обратились к нам: «Можете повторить?» Дали две суспензии. Одну мы сразу повторили, она была несложная, а вторую – не удалось, поэтому мы сделали свой аналог.
Работаем с большими предприятиями в рамках химических технологий. Для одного спиртзавода, например, делали разработку переработки CO2 в метанол. Этим лаборатория инженерной химии занималась, задача для них нестандартная, но справились. Сделали пилотную установку и сейчас переходим на этап, когда они ее будут на производство ставить и производство налаживать. А метанол – это топливо будущего, зеленое топливо.
Делаем наночастицы
– А тут у ребят получаются наночастицы, – проводит экскурсию дальше Андрей Воротынцев. – Обычным способом если делать, получается маленький выход. Мы же сделали установку, в которой кусок металла левитирует, нагревается до температуры 2000 градусов, атомы испаряются, и дальше мы их собираем. И выход продукции гораздо больше. Так мы делаем, например, наночастицы никеля, серебра. Серебро у нас берет Роскосмос, делает компаунды (пропиточные и заливочные материалы без летучих растворителей, которые используются для заливки и герметизации электрического и электронного оборудования. – Прим. автора), чтобы затем проводящий клей и герметик делать.
В следующей лаборатории занимаются синтезом, тонким органическим синтезом, высокомолекулярные соединения делают. Тут у нас сделанная нами установка для поликристаллического кремния. На его основе изготавливается основная масса полупроводниковых приборов (интегральные схемы, дискретные приборы, солнечные батареи и другие изделия) для применения в электронной технике, электротехнике, солнечной энергетике.
Так что мы беремся за самые сложные задачи. Чем сложнее, тем больше рисков, зато скилы, компетенции очень быстро растут.
Зеленая химия как философия
Еще одна лаборатория, которую посетили нижегородские СМИ, это лаборатория биотоплива, или, как называют ее сами сотрудники, зеленой химии. Здесь разрабатывают технологии переработки отходов промышленности, среди которых СО2 – диоксид углерода. Технологии позволяют очистить его до такой степени, чтобы потом использовать для газирования воды и других напитков.
– Процессы по утилизации диоксида углерода и переработки в топливо ведем в рамках совместного проекта с компанией «Реал-инвест», – рассказал заведующий лабораторией Антон Есипович. – Другое важное направление лаборатории – зеленая химия. Мы занимаемся внедрением зеленой химии как философии технологического процесса. Есть 12 принципов зеленой химии. Главный среди них – не навреди окружающей среде, человеку, будущим поколениям. В рамках этого направления мы используем биомассу водорослей для получения липидов. Про биодизель слышали? Мне не очень нравится, когда говорят о нем как о топливе. Это скорее новая сырьевая зеленая база для химии, для производства поверхностно-активных веществ, новых смазочных материалов, пластификаторов.
Почему водоросли?
Получать биодизель, или смесь эфиров жирных кислот, можно из растительных масел: подсолнечного, рапсового, кокосового и других. Но у этого сырья, в отличие от специально выращенных водорослей, много недостатков.
– Во-первых, это пищевые масла. Во-вторых, для их получения нужны огромные площади для посадки. А кокосы, у которых самый лучший жирнокислотный состав, у нас вообще не растут, – объясняет завлабораторией. – Поэтому мы и переходим на зеленые микроводоросли. У них масса плюсов: они непищевые, быстро растут, посадки занимают мало места, так как их можно растить по вертикали, а не по горизонтали, а маслосъем с гектара водорослей получается гораздо выше. А главное достоинство их в том, что, варьируя условия их культивирования: температуру, освещенность, длину волны, мы можем получать эфиры нужного состава, например, как из кокосового масла. При этом создаются новые свойства у лубрикантов, пластификаторов, ПАВов.
Микроводоросли ученые растят прямо в университете.
– У нас есть собственный штамм, эти растения выделяют жирные кислоты нужного нам состава, – говорит Антон Есипович.
Где можно использовать
Важность этих разработок сложно переоценить. Биодизель – альтернатива не только нефти, но и различных масел и других веществ для химического производства.
– Эфиры жирных кислот в химпромышленности – это тот самый пример зеленой химии, – объясняет завлабораторией. – Например, при производстве линолеума у нас в стране сейчас используется диоктилфталат – не самый лучший пластификатор, потому что он токсичный. Его добавляют в поливинилхлорид и получают гибкий линолеум. Мы сейчас разрабатываем экологичную замену фталатным пластификаторам на основе эфиров жирных кислот. А в товарах медицинского назначения – ПФХ-шланги и т. д., фталатные пластификаторы вообще использовать запрещено, а поставки более экологичных зарубежных аналогов сейчас прекращены. Мы сейчас создаем испытательную базу для ПВХ-продукции с использованием наших отечественных пластификаторов. Так что наша продукция может решить эту проблему, импортозаместить иностранные пластификаторы.
Также на основе этих веществ можно делать масла-биолубрикаты, это полная замена минеральным маслам. Это новое поколение, 5-я группа эфирных масел, они характеризуются низкими температурами застывания, не требуют специальных присадок. То есть все моторные масла могут быть сделаны на основе наших продуктов. Сейчас для этого используются минеральные синтетические масла, но в них нужно вводить специальные добавки.
Наши продукты можно использовать в качестве этих моторных масел. Раньше это было дорого, а вот с использованием новой сырьевой базы мы можем полностью насытить этот рынок.
Елена Шаповалова
Фото автора
