Исследователь Сколтеха Андрей Казак обсудил будущее энергетики с иностранными коллегами в Киото

ндрей Казак, участник форума, ведущий научный сотрудник Центра по добыче углеводорода Сколтеха, на пленарной сессии STS Forum 2016

В октябре в Японии прошёл Международный форум науки и технологии в обществе (STS Forum 2016). В составе российской делегации в диалоге участвовал Андрей Казак — ведущий научный сотрудник Центра по добыче углеводородов **, Сколковского института науки и технологий (Сколтеха)*.

STS ежегодно проводится в японском городе Киото. Учреждённый в 2004 году форум стал площадкой для обсуждения основных проблем технологического развития. Хотя выгода от прогресса очевидна, научные достижения провоцируют разногласия в области этики, охраны окружающей среды и безопасности.

Форум STS собирается с целью объединения усилий науки, образования, бизнеса на пути технологического прогресса и для развития международного сотрудничества.

Одна из актуальных задач, которые рассматривались на форуме, заключалась в обсуждении скрытых угроз для общества и развития человечества, которые несут технологические новшества. У меня была уникальная возможность поговорить с лауреатами Нобелевской премии на разные темы, в том числе о том, куда движется энергетика. Сейчас в этой отрасли остаётся актуальной проблема ненормированной эмиссии углекислого газа (CO2). Известно, что с повышением уровня CO2 возрастает средняя температура на поверхности земли. Большое количество CO2 образуется именно от сжигания топливных углеводородов, которые мы добываем из недр земли – угля, нефти, газа. Если человечество не сократит выбросы CO2, мир достигнет так называемой «точки невозврата». Как следствие, например, начнётся активное гниение на северных болотистых территориях, таяние льдов, повышение уровня воды мирового океана. После этого момента будет уже неважно, что мы делаем. Даже если предположить, что мы вообще откажемся от сжигания чего бы то ни было — процессы будут уже запущены.

Андрей Казак, участник форума, ведущий научный сотрудник Центра по добыче углеводорода Сколтеха, в группе молодых лидеров после диалога с британским биохимиком и молекулярным биологом Sir Richard John Roberts (лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1993 года «за открытие прерывистой структуры гена»)

Андрей Казак, участник форума, ведущий научный сотрудник Центра по добыче углеводорода Сколтеха, в группе молодых лидеров в процессе диалога с тайвано-американским химиком, профессором Yuan Tseh Lee (лауреат Нобелевской премии по химии за 1986 год «за вклад в развитие исследований динамики элементарных химических процессов»)

Потребность в энергетике растёт по мере того, как развиваются технологии. Машины, поезда, самолёты — их становится больше, а, значит и энергии нужно больше. Прекрасная альтернатива углеводородам — ядерная энергетика. Это один из самых чистых — она генерирует почти нулевой выброс СО2 — и безопасных видов энергии. Количество технологий, которые используются при охране атомной станции, поражает – надзорные комиссии, регламенты, датчики, стандарты — это целый мир. Все крушения атомных станций происходили по техногенным причинам. Тем не менее, после катастрофы на АЭС Фукусима-1 многие страны сократили использование ядерной энергетики, а некоторые и вовсе от неё отказались. При этом сама Япония планирует запустить все свои реакторы к 2030 году.

screen-shot-2016-11-02-at-5-22-01-pm Территория атомной электростанции, которая позволяет относительно безвредно для атмосферы земли вырабатывать электроэнергию и тепло

Ещё одна альтернатива сжиганию углеводородного топлива — возобновляемые источники энергии. К сожалению, это — очень локальные решения, так как не все территории постоянно обдуваются ветром и согреваются солнцем. К тому же электроэнергия больше всего нужна утром и вечером, когда и ветер не дует, и солнце не светит. Становится вопрос, как эту энергию накапливать. Самый тривиальный способ — днём накачивать водонапорную башню, а вечером спускать воду через турбину. Более серьёзные технологические решения включают установку высокоэффективных электрических ёмкостей. Но даже тогда придётся полностью пересмотреть топологию сети электроснабжения (грида), а такие изменения требуют очень больших затрат.

Группа ветрогенераторов, установленных в окрестности береговой линии в Indre Osterbro, Copenhagen, Hovedstaden. Подобные устройства позволяют преобразовывать энергию ветра в электроэнергию и являются одной из технологии мировой альтернативной энергетики

Хотя некоторые страны сумели сократить уровень выпускаемого углекислого газа, проблема остаётся глобальной. Выбросы СО2 — это не облачко, которое зависает над определённой территорией — они распространяются воздушными потоками в атмосфере по всей планете и сводит на нет попытки отдельных государств лимитировать выбросы. В США многие владельцы частных домов и ферм закупили себе солнечные батареи и больше не нуждаются во внешних поставках электричества. Так США действительно удалось снизить уровень углекислого газа. Но до тех пор, пока крупные производители СО2 не договорятся между собой, попытки США, Германии, Швеции, Нидерландов можно считать тщетными. Россия на фоне указанных стран выглядит не очень интересно — мы особо ничего не производим и не выбрасываем. Такие форумы для нас очень полезны — мы можем с упреждением модернизировать свои системы, а также эффективно использовать готовые технологические решения, если в России произойдёт вторая волна индустриализации.

Активное обсуждение по теме Best Mix of Energy (оптимальных баланс энергетических ресурсов) в рамках одной из параллельных сессий форума

Несмотря на активные попытки эксплуатации и популяризации альтернативных источников энергии, ведущие иностранные эксперты в области энергетики сходятся во мнении, что в следующие 50 лет доля углеводородного сырья будет доминантной при производстве энергии. Однако добыча из большинства крупных месторождений, к слову сказать, открытых ещё в XIX–XX веках, неуклонно падает, так как месторождения истощаются. Для удовлетворения спроса на углеводородное сырьё и наращивания темпов добычи мировое сообщество:

  • повышает эффективность добычи углеводородов на традиционных месторождениях путём увеличения КИН, используя современные технологии разведки и разработки;
  • добывает трудноизвлекаемые и нетрадиционные углеводороды (карбонатные, низкопроницаемые, сланцевые коллекторы, тяжёлые нефти, природные битумы, газовые гидраты и другие);
  • старается добывать из новых месторождений, располагающихся в экстремально тяжёлых климатических условиях (полярные регионы, арктический шельф).

В этом контексте Центр добычи углеводородов Сколтеха начинает играть ключевую роль. Мы разрабатываем эффективные (по производительности и стоимости) технологии разведки и добычи месторождений нефти, газа и конденсата в России. В настоящее время центр занимается разработкой технологий МУН (химические, газовые, термические, комплексные), геомеханического моделирования, повышение эффективности ГРП, нового поколения гидрогеомеханических симуляторов, комплекс технологий для нетрадиционных ресурсов углеводородов. Разработка ведётся не в вакууме, а в плотном сотрудничестве с крупнейшими нефтегазовыми компаниями России: ЛУКОЙЛ, Газпром нефть, НОВАТЭК.

Кроме будущего энергетики на форуме обсуждали проблемы генной инженерии, индустриальных инноваций, интернета. Даже невинные изобретения влекут за собой разногласия по поводу безопасности и этичности их применения.

Например, интернет – изобретение гениальное. Но когда человек полностью покрыт цифровыми сертификатами, ID, паспортами, его личность могут украсть и виртуально совершить множество злодеяний. За них придётся отвечать реальному физическому лицу — и пускай попробует доказать, что это не он.

С другой стороны, есть ряд очень полезных технологий, с которыми общество борется. ГМО уже 25 лет работает во всем мире, кормит африканские страны, но несмотря ни на какие научно-исследовательские отчёты, прозрачность производства и распространения, все равно находятся политики, которые набирают себе очки за счёт призывов к отказу от ГМО. При этом не задумываются, что если запретить ГМО, то те же африканцы беженцами побегут в Евросоюз — но об этом думать никто не желает.

Оказывается, что в современном мире мало что-то изобрести, довести до уровня технологий и (если сильно повезёт) коммерциализовать — тебе нужно готовиться к возможной борьбе со своим собственным потребителем и обществом за признание и принятие технологии. Людей нужно готовить к технологиям. Наше общество очень консервативно и с удовольствием прислушивается к негативным оценкам: один минус перевесит тысячу плюсов.

Андрей Казак, участник форума, ведущий научный сотрудник Центра по добыче углеводорода Сколтеха, в дружеской обстановке с господином Koji Omi основателем и председателем STS Forum

* Сколтех был создан 25 октября 2011 года при содействии девяти российских университетов и организаций – Московского физико-технического института, Томского политехнического университета, Московской школы управления СКОЛКОВО, Российской экономической школы (РЭШ), Роснано, Российской венчурной компании (РВК), Банка развития и внешнеэкономической деятельности (Внешэкономбанк), Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (“Фонд Бортника”), Научного центра Российской академии наук в Черноголовке. На следующий день после своего основания, 26 октября, Сколтех подписал трёхстороннее соглашение с Массачусетским технологическим институтом (MIT) и Фондом «Сколково» о сотрудничестве на трёхлетний период с целью создания и реализации программ в области образования, исследований и предпринимательства.

** Центр добычи углеводородов Сколтех был создан по решению попечительского совета Сколтех в декабре 2013 года. Основная цель SCHR — обеспечить мировой уровень образовательных программ, исследовательских и инновационных проектов в области разведки и добычи нетрадиционных и трудноизвлекаемых запасов углеводородов. У нас есть цель занять лидирующие позиции в РФ в области знаний и технологий по разведке и добыче нетрадиционных и трудноизвлекаемых запасов углеводородов.

Tweet about this on Twitter0Share on Facebook1Pin on Pinterest0Share on Tumblr0Share on VK