Понедельник, 25 Ноября 2024

Технологии чистой воды

Friday, 16 November 2018 00:00   Юлия РУДНЕВА
Вячеслав Авдин Вячеслав Авдин
Игорь Кривцов Игорь Кривцов
Марина Илькаева Марина Илькаева

С начала нового учебного года в Южно-Уральском государственном университете активно развивается проектное обучение. Одна из ключевых целей проектного подхода – практическое применение научных разработок. В проекте «Безреагентная фотокаталитическая очистка воды от трудноокисляемых загрязнений» молодые ученые, аспиранты и магистранты института естественных и точных наук совместно разрабатывают инновационные способы очистки воды от фенола, необходимые для всех регионов, где действуют крупные металлургические производства.

О внедрении проектного обучения в магистратуре по направлению Materials Science, взаимодействии с потенциальными работодателями и о том, почему у магистрантов кафедры экологии и химической технологии почти все дипломы красные, рассказывает руководитель направления проектного обучения «Безреагентная (фотокаталитическая) очистка воды от трудноокисляемых загрязнений», декан химического факультета, директор НОЦ «Нанотехнологии», заведующий кафедрой экологии и химической технологии, доктор химических наук Вячеслав Викторович Авдин.

– Расскажите подробнее о внедрении проектного обучения в магистратуре.

– С сентября в магистратуре на кафедре экологии и химической технологии химического факультета ИЕТН ЮУрГУ внедряется проектное обучение по направлению «Безреагентная (фотокаталитическая) очистка воды от трудноокисляемых загрязнений». В проектном обучении участвуют пять магистрантов по направлению «Экология и природопользование» и два по направлению «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии». Заказчик исследований по проекту – ПАО «ММК».

Это направление – одно из лидирующих в рамках научного кластера Materials Science& Chemistry. Ученые, занимающиеся исследованиями в рамках этого направления, демонстрируют высокие результаты по публикационной активности. Так участник проекта – мой бывший аспирант, кандидат химических наук Игорь Кривцов за прошлый год опубликовал несколько статей в журналах-лидерах в своей отрасли, к примеру, в издании Applied Catalysis B: Environmental. Это номер один в списке из 153 журналов, посвященных проблемам защиты окружающей среды. Он очень престижен среди изданий по направлению Environmental Science, которое, в свою очередь, является подразделом Materials Science.

В 2013 году в рамках работы ещё одной моей бывшей аспирантки Марины Илькаевой над кандидатской диссертацией нами получен новый катализатор, который по эффективности в пять раз превышает коммерческие аналоги производства США и Германии! Результаты исследования опубликованы в виде нескольких научных статей. На инновационный катализатор мы получили российский патент (для международного патента требуются большие инвестиции).

В 2015 году Марина Илькаева защитила кандидатскую диссертацию. Во время подготовки к защите завязались прочные научные связи с молодыми учеными из Сыктывкара и Санкт-Петербурга. Эти знакомства получили плодотворное научное развитие.

– С кем из потенциальных работодателей организовано сотрудничество в рамках проектного обучения?

– Взаимодействие с работодателем – одно из необходимых условий реализации проектного обучения, и мы стремимся эти условия соблюдать. В 2017 году, благодаря содействию ректора ЮУрГУ Александра Шестакова, заключена договоренность с председателем совета директоров и председателем комитета по стратегическому планированию ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» Виктором Рашниковым. Руководителя ММК очень заинтересовали разработки ЮУрГУ по экологии. В рамках рабочего визита мы побывали в Магнитогорске, где представили наш проект, взяли пробы воды и продемонстрировали действие фотокатализаторов. Результат очень впечатлил представителей комбината.

Экология – дело очень дорогое и неокупаемое. Главный эффект экологических разработок – более чистые воздух и вода. Окупается экология только тем, что люди живут в более комфортных условиях. Сегодня переговоры с Магнитогорским металлургическим комбинатом находятся в стадии рассмотрения договора. Проект безреагентной фотокаталитической очистки воды от трудноокисляемых загрязнений очень важен для наших потенциальных партнеров: экологические требования для предприятий такого уровня постоянно ужесточаются. Надеемся на успешное заключение договора и дальнейшее плодотворное сотрудничество в рамках проектного обучения.

В рамках работ по проекту у нас прошла успешная встреча с депутатом Владимиром Бурматовым, который возглавляет в Государственной Думе комитет по экологии. Он также пообещал оказать нам содействие в вопросах взаимодействия с промышленными предприятиями. У нашего проекта уже есть заказчики – потенциальные и те, с которыми составлены протоколы о намерениях.

– Расскажите подробнее о преимуществах участия в проекте для магистрантов.

– Разрабатывая технологию проектного обучения на кафедре экологии и химической технологии, мы ориентировались на успешный пример реализации проектного обучения на базе химического кластера Университете информационных технологий, механики и оптики (ИТМО). В рамках проекта ведутся актуальные исследования, направленные на защиту окружающей среды, результаты которых будут опубликованы в журналах уровня Топ-10 и Топ-25. Студенты, участвуя в нем, получат все необходимые компетенции, выполнят магистерскую диссертацию по своей части проекта, по окончании магистратуры у них будет одна-две публикации в высокорейтинговых изданиях, а значит, они будут востребованы в аспирантурах российских и зарубежных вузов и у работодателей. По моему опыту, именно в магистратуре студент обычно понимает, зачем выбрал своё направление.

Мы ведем исследования совместно с предприятиями Челябинска и региона, магистрант видит реальные плоды своего труда, и это его очень мотивирует. В бакалавриате у нас на выпуске несколько красных дипломов, а в магистратуре – девять из десяти красные! (улыбается).

– Где работают ваши выпускники?

– Многие из них успешны, и сегодня уже являются руководителями проектных и экологических предприятий, в числе которых ООО «Экорешения», Южноуральское проектно-конструкторское бюро (ЮжУралПКБ). Выпускники востребованы в широком круге отраслей промышленности – нефтехимии, металлургии, машиностроении, фармацевтической, пищевой индустрии и, конечно, в науке. География работы – как вся Россия, от Калининграда до Камчатки, так и весь мир: США, Италия, Испания, Германия, Финляндия… В Челябинске можно назвать такие предприятия и организации как ЧТПЗ, ЧЦЗ, КОНАР, «Мечел», ЧЭМК, «Метран», «Материя-Медика», Росприроднадзор.

Ребята проходят практику на этих предприятиях, собирают материал для магистерских диссертаций и часто там же остаются работать. Ко второму курсу у нас работают практически все магистранты. Выпускников приглашаем на экзамены в качестве членов Государственной экзаменационной комиссии. На защитах они присматривают новых сотрудников не только в свои организации. Наших выпускников рекомендуют коллегам! Этот опыт мы планируем распространить и на проектное обучение, официально стартовавшее в вузе с сентября.

– Проект имеет межинститутский характер. Как именно в нём будут задействованы программисты ИЕТН?

– Они вовлечены в создание программных продуктов, необходимых для успешного функционирования междисциплинарного проекта. К примеру, нам нужно получить новый материал, который будет использоваться в промышленности. Производителю надо знать срок службы новинки в разных условиях: от средней полосы России до Крайнего Севера. Для того, чтобы определить срок службы материала, нужно знать кинетику процесса разложения. Её можно изучить при помощи серии экспериментов, результатам которых нужна сложная математическая обработка. И тут на помощь химикам приходят математики и физики: производят расчеты и разрабатывают программный продукт, который позволяет проанализировать необходимое количество измерений и максимально точно оценить данные эксперимента. Для подобных измерений уже существует коммерческий продукт, рассчитанный на производственников, но он не может обеспечить необходимого качества и точности расчётов.

В нашем случае программный продукт необходим для того, чтобы оценить свойства и поведение катализаторов в разных условиях. Помимо фотокатализаторов нам также с помощью физиков и математиков необходимо оценить свойства и поведение фотовольтаических ячеек, исследования которых ведутся под руководством доктора химических наук Олега Ракитина и кандидата химических наук Олега Большакова. Также помощь программистов будет нужна в исследовании материалов, которыми занимаются научные группы под руководством доктора химических наук, профессора Владимира Шарутина и кандидата химических наук Дениса Винника. Здесь я вижу очень большой потенциал в области междисциплинарного взаимодействия и прироста публикационной активности.

Read 3624 times Published in: [ Образование ]

Leave a comment

Make sure you enter the (*) required information where indicated. HTML code is not allowed.

Name *
Email  *