У ЦАРИЦЫ НАУК НА СЛУЖБЕ: о химии и ее будущем беседуем с доктором химических наук Андреем Иванцом

Воспитанник старой академической школы химиков Беларуси и в то же время яркий представитель нового поколения ученых 33-летний Андрей ИВАНЕЦ специализируется на синтезе, изучении и применении сорбционно-каталитических и мембранных материалов.

Доктор химических наук, заместитель директора по научной работе Института общей и неорганической химии, председатель Совета молодых ученых Национальной академии наук Беларуси — сегодня гость нашего журнала.

— Андрей Иванович, во многих странах мира сейчас говорят о необходимости расширять производство малотоннажной химии. Делают на это ставку и в Беларуси. Вы разделяете такую точку зрения?

— Химическая промышленность — один из тех высокотехнологичных секторов экономики, в котором можно получать внушительный спектр продуктов с высокой добавленной стоимостью. Наиболее развитые страны мира, в том числе не имеющие своей сырьевой базы, в этом плане преуспевают.

К примеру, Германия, не располагая собственными запасами нефти, на базе концерна BASF получает широкую линейку химических продуктов, которые реализуются по всему миру с высокой экономической отдачей. У меня нет никаких сомнений в том, что и Беларусь, где нефтехимическая отрасль составляет около 30% ВВП страны, должна двигаться в данном направлении. Получение на действующих мощностях преимущественно топлива, растворителей и ограниченной линейки органических соединений — это лишь начало того, что у нас может быть.

Малотоннажная химия в республике должна развиваться. Для этого промышленности необходимо активнее привлекать к сотрудничеству науку и внедрять на предприятиях концерна «Белнефтехим» современные отечественные и зарубежные разработки. Следует усилить и целенаправленную подготовку научных работников высшей квалификации в этой области.

— Недавно вы вернулись из российского города Апатиты. Опытом делились или сами учились?

— Участвовал в международной научной конференции «Исследования и разработки в области химии и технологии функциональных материалов», посвященной 60-летию Института химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И.В.Тананаева. Представлял Институт общей и неорганической химии как член международного оргкомитета и как докладчик.

В рамках пленарной сессии презентовал часть работ, которые выполняются в нашей лаборатории адсорбентов и адсорбционных процессов. Эти работы посвящены получению микро- и наноструктурированных пористых материалов для процессов водоочистки и водоподготовки. Это адсорбционные, каталитические и мембранные материалы, которые мы разработали на основе природных карбонатов и силикатов.

Они широко распространены не только у нас, но и во всем мире, являются доступным и недорогим минеральным сырьем. На их основе можно создавать новые, востребованные на практике, функциональные материалы для процессов очистки и сепарации нежелательных примесей из жидких сред.

— Эти материалы — новое слово в науке?

— Разработкой аналогичных сорбционных и мембранных материалов занимаются ученые во многих странах мира. Основные направления исследований в данной области связаны с повышением эксплуатационных характеристик таких материалов и поиском новых веществ для их создания, что позволило бы увеличить их эффективность при практическом использовании и снизить стоимость. В решении этих задач нами достигнуты определенные успехи.

Так, в нашей лаборатории разработана технология получения металлооксидных катализаторов, нанесенных на доломитовую подложку, которые благодаря запатентованному составу сложных оксидов переходных металлов характеризуются высокой эффективностью в каталитической очистке артезианских вод от растворенных соединений железа и марганца.

При этом в качестве носителя мы используем отечественный доломит, добываемый в поселке Руба Витебской области. Получаемые таким образом катализаторы по своей эффективности не уступают зарубежным аналогам — Pyrolox (PrinceMinerals, США), BirmGreensand (ClackCorporation, США), импортируемым в республику. У нас в Институте работает свой опытный участок по выпуску данных катализаторов — единственное в Беларуси производство каталитически активных фильтрующих материалов для процессов обезжелезивания и деманганации воды.

Если говорить о получении керамических мембран, то во всем мире для этого используются, как правило, алюмооксидные материалы. Нам же удалось разработать технологию получения микрофильтрационных керамических мембран.

Использование определенного связующего состава, разработка оптимального состава многокомпонентной керамической смеси и режимов термообработки в совокупности с нетрадиционным для получения керамических мембран методом формования — радиального изостатического прессования — позволили нам решить химические и технологические проблемы, прежде ограничивавшие получение пористой керамики и мембранных материалов на основе кварца.

В итоге перед нами открылись широкие перспективы. Ведь кварцевые пески являются одним из самых распространенных и доступных минералов в мире, в том числе в Беларуси. Нам удалось получить инновационный продукт, который по стоимости на порядок превосходит стоимость исходного сырья и в то же время по своим функциональным свойствам успешно конкурирует на рынке с аналогами.

— Поскольку вы являетесь разработчиками и имеете патенты на технологию получения данных материалов, то наверняка стараетесь внедрять их на практике. Где?

— Одни из наиболее крупных потребителей наших материалов — предприятия Стародорожского и Новогрудского ЖКХ. Два этих города полностью обеспечиваются водой для хозяйственно-питьевых нужд с использованием наших каталитически активных фильтрующих материалов. Если говорить про более специфических потребителей, то в первую очередь назову организации нефтехимического профиля.

С 2008 года в ОАО «СветлогорскХимволокно» эксплуатируются наши 24 локальные станции водоподготовки. Станция обезжелезивания производительностью 120 м3/ч изготовлена и введена в эксплуатацию на РУП «Белоруснефть-Особино». Используется наша модульная установка очистки воды для технологических нужд и в ОАО «Белшина». Активно привлекают нас организации, работающие в области санаторно-курортного оздоровления.

Например, в нарочанском санатории «Приозерный» для очистки минеральной воды применяют наши материалы. В чем их специфика и преимущество? Они предназначены для безреагентной очистки, т.е. без введения дополнительных химических реагентов, влияющих на свойства и состав воды. Для минеральной воды это особенно актуально: надо сохранить природный минеральный состав, но при этом селективно извлечь нежелательные примеси — в первую очередь соединения железа, марганца. Наши материалы с этим отлично справляются.

— Ученые-химики каких стран вам близки по менталитету, уровню знаний, подходам к исследованиям? Совместные проекты практикуете?

— Современная наука не может развиваться без широкого международного сотрудничества. Понимая это, мы активно работаем с коллегами из других стран, проводим совместные исследования.

Например, последние годы тесно сотрудничаем с финскими химиками из лаборатории Зеленой химии Технологического университета Лаппеенранты: разрабатываем сорбционные материалы для извлечения токсичных металлов, радионуклидов из шахтных вод горно-обогатительных комбинатов, для очистки жидких радиоактивных отходов, а также загрязненных техногенными отходами природных вод.

Некоторые из этих проектов финансируются из Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований в рамках специальных грантов, выделяемых на развитие международного сотрудничества. Кроме того, мы работаем с коллегами из научных центров России, Украины, Румынии, Национальной академии наук Армении, Молдовы и других стран.

С Институтом химии и технологии редких элементов и минерального сырья имени И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН совместно решаем задачи по дезактивации жидких радиоактивных отходов. Для северян это актуально, так как в том регионе находится атомный подводный флот, а для нас — так как в республике ведется строительство Белорусской АЭС. Для нас важно иметь отечественные разработки для безопасной эксплуатации атомной электростанции, чтобы обеспечивать технологическую независимость страны.

— Над чем готовитесь работать в ближайшее время?

— В настоящее время наш Институт проводит переговоры с ОАО «Полоцк-Стекловолокно» о возможностях изготовления и поставки установки для очистки воздуха на основе керамических мембран. Иерархическая структура таких мембран обусловливает их высокую механическую прочность и улучшенные транспортные свойства, а трубчатая форма позволяет эффективно их использовать в различных технологических процессах и аппаратах. Таким образом обеспечиваются высокая проницаемость, производительность установки очистки воздуха, а также высокая степень его очистки. Если переговоры приведут обе стороны к согласию, то вскоре приступим к реализации этого проекта.

— Химии, как и любой науке, нужны инвесторы. Кто они?

— В Беларуси главный инвестор, финансирующий выполнение научно-исследовательских работ, особенно фундаментальных изысканий, — государство.

При этом вполне закономерно, что оно ожидает отдачи от ученых в виде внедрения разработок. Поэтому я бы по-другому поставил вопрос: что может заинтересовать потенциальных заказчиков?

Наш Институт проводит исследования по созданию технологий переработки полиминеральных калийных и фосфатных руд, технологий производства новых форм минеральных удобрений, а также по созданию новых материалов для водоподготовки и очистки технологических жидких сред и другие научно-исследовательские работы, результаты которых широко востребованы в различных областях как у нас в стране, так и за рубежом. Это позволяет привлекать дополнительное финансирование для выполнения работ, что является крайне важным для эффективной деятельности Института.

— В чем, по-вашему, причины загрязнения воды, водоемов?

— Одна из проблем — поверхностно-активные вещества (ПАВ), т.е. то, что мы используем каждый день: гели для душа, шампуни, стиральные порошки. Для того, чтобы уже использованная вода попала в открытый водоем, ей нужно пройти очистку от ПАВов. Скажу как химик: применение ПАВов следует ограничивать. Я бы вообще посоветовал более внимательно относиться к самим себе, к окружающей природе — тогда будет возникать меньше вопросов, как ее спасать.

— Любую ситуацию можно рассматривать с разных сторон. Есть ли вещи, в которых вы не сомневаетесь, но тем не менее проверяете научным путем?

—Ученым присуще свойство ставить под сомнения любые факты, даже те, которые на первый взгляд могут показаться неоспоримыми. В ином случае сложно создать что-то новое. Например, известно, что металл тонет в воде и не парит в воздухе. Если бы ученые в свое время тоже с этим согласились, то на свет не появились бы морские суда и самолеты. Мне характерна, пожалуй, природная пытливость, но она, как и у любого ученого, направлена на решение конкретной проблемы, задачи. Она не является хаотичной, т.к. это не просто любопытство. Эта пытливость системная, обоснованная и базируется на известных фактах той области науки, которой я занимаюсь.

— Когда-то алхимиками руководило желание получить философский камень. В чем заключается глобальная идея современных химиков?

— Она по своей внутренней сутине изменилась. Просто раньше в цене было золото, поэтому хотелось из всего и из ничего получать именно такое богатство. Сейчас понятие «богатство» претерпело смысловые изменения. Поэтому глобальной идеи, может, и нет, но есть глобальные объединяющие направления. Например, сейчас в тренде Life Sciences — науки о жизни. Они применяются там, где речь идет о жизни и здоровье человека: начиная от того, что мы едим, пьем и каким воздухом дышим, и заканчивая лечением серьезных заболеваний. То есть там, где есть современный человек, есть и Life Sciences.

В этом плане перед химиками стоят задачи в некотором роде даже невероятные. Речь о создании искусственных органов, тканей, а также вакцин, которые позволили бы на генном уровне решать вопросы «вечного» здоровья. Еще одним безусловным трендом являются Material Sciences — науки о материалах. Здесь химики работают в кооперации с учеными из других областей.

— Периодически разгораются споры о запасах нефти на Земле. Что вы думаете по этому поводу?

— Наука и технологии развиваются настолько стремительно, что в ближайшие десятилетия мы придем к принципиально новым подходам в области энергетики. В наши дни нефть считается преимущественно топливно-энергетическим ресурсом — на эти цели расходуется более 90% добываемой нефти в мире, что не совсем правильно. Еще великий русский химик Дмитрий Иванович Менделеев говорил: «Сжигать нефть — все равно, что топить печь ассигнациями».

Поэтому нефть в первую очередь должна рассматриваться как ценнейшее химическое сырье, стратегически важное для жизнедеятельности всего человечества. Если это произойдет, ее расходы будут значительно ниже, чем сейчас, когда ее просто сжигают. К нефти, я считаю, относиться надо особенно бережно. Как, впрочем, ко всему природному богатству, которое создавалось до нас тысячелетиями.

ИНТЕРВЬЮ Наталья Нияковская, 

ФОТО из архива Андрея Иванца