Институт катализа СО РАН

Катализаторы — это вещества, ускоряющие химические реакции. Волшебная палочка, от прикосновения которой исходные компоненты — субстраты — превращаются в нужные продукты. С их помощью создаются материалы для одежды и обуви, получается топливо для машин и энергия для обогрева домов. Однако стран, владеющих полным спектром соответствующих технологий, не более десяти во всем мире. Институт катализа имени Борескова — один из крупнейших мировых научно-исследовательских центров в области катализа и смежных наук. Здесь сплав фундаментальных и прикладных исследований позволяет создавать материалы и технологии, делающие жизнь людей комфортной и безопасной. Валентин Николаевич Пармон, научный руководитель Института катализа СО РАН, академик РАН: «Число стран, которые умеют производить основной комплекс катализаторов для нефтяной промышленности и для нефтепереработки и нефтехимии меньше, чем число стран, которые могут производить атомную бомбу». Для современной цивилизации запасы углеводородного сырья имеют колоссальное значение, но сырая нефть нуждается в переработке. Важные этапы на этом пути — гидрокрекинг и гидроочистка. В ходе этих процессов нефть освобождается от серы, азота и других вредных примесей за счет добавления водорода. В результате топливо эффективнее сгорает в двигателе, а выхлопные газы наносят меньший вред окружающей среде. Для гидрокрекинга и гидроочистки применяют сульфидные катализаторы. При разработке их многократно испытывают в лаборатории сначала в небольших по объему реакторах. Потом в дело вступает уменьшенная копия промышленной установки. Если на всех этапах катализатор зарекомендовал себя хорошо, то его используют на заводах, где перерабатывается нефть. Благодаря использованию катализаторов увеличивается глубина переработки нефти и растет качество моторных топлив. Но нефть относится к ресурсам, которые когда-нибудь закончатся, поэтому актуальными становятся возобновляемые источники энергии. Исследователи Института катализа предлагают использовать в этом качестве отходы различных отраслей промышленности, например, отходы сельского хозяйства, лесопереработки, животноводства. Технология универсальна — топливо сжигается в так называемом кипящем слое катализатора с высокой эффективностью и пользой для экологии. В реакторе можно даже утилизировать отходы, которые образуются при очистки сточных вод. А выделяющееся тепло использовать для обогрева домов. Современный мир потребляет огромное количество энергии. Мы привыкли к ванне с горячей водой в конце тяжелого трудового дня и теплой комнате зимой, когда за окном бушуют морозы. Все это стало возможным, потому что человечество придумало технологии для преобразования и передачи тепла. Например, тепло можно получать используя уличный холод. Технология так и называется «Тепхол». Специальное пористое вещество — сорбент — поглощает газообразный метанол, выделяя тепло. Затем сорбент высушивается за счет низкой температуры на улице, и он снова готов к использованию. Цикл можно повторять неоднократно, каждый раз получая тепло. Прикладная наука в Институте катализа тесно переплетена с фундаментальной. Для того, чтобы производить катализаторы важно знать, как они работают в конкретном процессе, какие промежуточные вещества образуются на поверхности, влияют ли на реакцию температура и давление. Благодаря уникальному комплексу современных приборов ученые получают знания, которые позволят управлять реакцией. Фундаментальные знания о процессах, происходящих на атомно-молекулярном уровне позволяют создавать материалы с уникальными свойствами, например, аэрогель, который используется для измерения скорости элементарных частиц. Уникальные по размерам и прозрачности блоки, изготовленные в Институте катализа, работают на большом адронном коллайдере и международной космической станции. Институт катализа активно сотрудничает с крупными ВУЗами и прежде всего с Новосибирским государственным университетом. Многие ученые читают лекции и ведут семинары по химическим дисциплинам, а студенты, начиная уже с младших курсов могут приходить в лаборатории института и принимать участие в научных исследованиях. Многие из них впоследствии связывают жизнь с Институтом катализа. Катализаторы и продукты, сделанные с их помощью, окружают нас всегда и везде. Каталитические превращения улучшают экологию, дают энергию и материалы, без которых немыслима жизнь современного человека. Институт катализа имени Борескова создает новые каталитические технологии, делая мир удобнее, чище и лучше. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (Институт катализа СО РАН, ИК СО РАН) Boreskov Institute of Catalysis SB RAS (BIC) http://catalysis.ru/