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Die Bergbauuniversität berichtete über die Herausforderungen der neuen Forschungszentren

научный центр
© Форпост Северо-Запад

In diesem Jahr hat die älteste technische Universität Russlands fünf neue Forschungszentren eingerichtet. Ihre Mitarbeiter haben die Aufgabe, die Grundlagenforschung auf ein neues Niveau zu heben. Die Forpost beschloss, herauszufinden, wie bedeutend die strukturellen Veränderungen für die Arbeit der Wissenschaftler an der St. Petersburger Universität waren und mit welchen konkreten Projekten sie heute beschäftigt sind.

Der Hauptgedanke hinter der derzeitigen Konfiguration ist die Notwendigkeit, den wissenschaftlichen und den Bildungsprozess zu trennen, aber gleichzeitig die Möglichkeit zu bewahren, talentierte junge Menschen für die Forschung zu gewinnen. Selbstverständlich verfügt jeder Fachbereich weiterhin über gut ausgestattete Labore, in denen die Studenten wie bisher lernen. Die wertvollsten Geräte sind jedoch in neuen Zentren konzentriert, in denen führende Wissenschaftler arbeiten.

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"Wissenschaft ist ein Experiment, das mit hoher Präzision und Qualität der Messungen durchgeführt wird. Die Folge ist ein Ergebnis - eine Arbeit, eine These, eine Entdeckung. Um dies zu erreichen, brauchen Sie natürlich eine Grundlage für Ihre Forschung. Forschungszentren, in denen die modernsten Geräte konzentriert sind und ein entsprechendes Vertrauensumfeld geschaffen wird, sind eine solche Grundlage. Inzwischen gibt es fünf von ihnen an der Universität", sagte der Rektor der St. Petersburger Bergbau-Universität, Wladimir Litwinenko.

Die Wissenschaftler müssen nicht mehr befürchten, dass die Geräte, die sie im ungünstigsten Moment benötigen, im Laufe eines akademischen Prozesses benötigt werden, der nichts mit ihrer spezifischen Forschung zu tun hat. Schließlich könnte eine solche Situation ihre Fristen erheblich verlängern. So dauert beispielsweise jeder Versuch in einem Reaktor mit verzögerter Verkokung mindestens 12 Stunden. Sollte sich der Zugang zu diesem Gerät verzögern, wird er natürlich automatisch auf morgen verschoben, was oft nicht akzeptabel ist. Da es sich bei den neuen Zentren um offene Einrichtungen handelt, haben alle die Möglichkeit, an den dort installierten Geräten zu arbeiten.

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"Die Aufgabe aller eingerichteten Zentren ist es, die hauptamtlichen Forscher der Kerneinheiten, d.h. alle Wissenschaftler, in den wissenschaftlichen Prozess einzubinden. Und ihre Aufgabe ist es, alle Lehrer zu mobilisieren, die an ähnlichen Themen interessiert sind, denn Lehrer, die sich nicht an wissenschaftlichen Experimenten beteiligen, können keine hohe berufliche Kompetenz haben. Und ohne diese Kompetenz können sie keine Vollzeitlehrer sein. Diese Zentren müssen auch ein Magnet für Studenten und junge Forscher sein", erklärte Wladimir Litwinenko.

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Laut Igor Pyagay, dem Direktor des Wissenschaftlichen Zentrums für Probleme der Verarbeitung von mineralischen und technogenen Ressourcen, hat sich die Effizienz der wissenschaftlichen Arbeit dank des neuen Formats deutlich erhöht, unter anderem durch eine bessere Nutzung der Ausrüstung. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die klare Trennung der Infrastruktur in einen technischen und einen analytischen Teil, damit sich die Wege der Wissenschaftler, die Experimente durchführen, nicht mit denen kreuzen, die die bereits gewonnenen Daten interpretieren. Dies geschieht in verschiedenen Räumen und ermöglicht es allen, sich auf die anstehende Aufgabe zu konzentrieren.

"Es war sehr wichtig, komfortable Arbeitsplätze einzurichten, die modernen Standards entsprechen, und die Labore mit funktionalen deutschen Möbeln auszustatten, die für die wissenschaftliche Forschung geeignet sind. Das ist uns gelungen, und die Mitarbeiter müssen jetzt viel seltener von einem Raum zum anderen wechseln, was natürlich Zeit spart. Alles, was sie für ihre Recherchen brauchen, haben sie sofort zur Hand. Dazu gehören Präzisionsmikroskope, Steckdosen, deren Anzahl durch die neuen Elektrokästen erhöht wurde, und Geschirr, das in speziellen Nischen oder auf Regalen in Griffweite aufbewahrt wird. Durchflussbelüftung, interne Drainage zum Auffangen von flüssigen Abfällen, Ausrüstung für die Soforthilfe bei Notfällen - Augen- und Hautspülungen, Desinfektionsmittel... All dies mag wie Kleinigkeiten erscheinen, aber es bildet das Umfeld, das für eine erfolgreiche Forschung, neue grundlegende Erkenntnisse und deren weitere Umsetzung in der Produktion erforderlich ist", betonte Igor Pyagay.

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Er gibt an, dass es sicherlich unmöglich gewesen wäre, ein solches Zentrum in nur 3 Monaten von Grund auf zu schaffen. Die reiche wissenschaftliche und technologische Basis der Universität, die Unterstützung und das volle Vertrauen des Rektors und die Investitionen von Partnerunternehmen, die an einer intensiveren Zusammenarbeit mit der Universität St. Petersburg im Bereich der Rohstoffverarbeitung interessiert sind, haben jedoch geholfen. Ich beziehe mich vor allem auf PhosAgro und Omsk Titan, deren Entwicklungsstrategien von Gorny-Wissenschaftlern entworfen wurden.

Die Wirtschaft unterstützte Wladimir Litwinenkos Idee, zu einer neuen Form der wissenschaftlichen Arbeit überzugehen, voll und ganz, ebenso wie die Wissenschaftler. Wjatscheslaw Rudko, der geschäftsführende Direktor des Zentrums, sagte zum Beispiel, dass er seine Doktorarbeit erst vor zwei Jahren verteidigt habe. Anschließend arbeitete er in der Abteilung für chemische Technologie und Energieverarbeitung. Zu seinen Aufgaben gehörte neben der wissenschaftlichen Forschung auch die Durchführung von Labor- und Praktikumsstunden mit Studenten. Die Vorbereitungs- und Unterrichtsstunden nahmen natürlich viel Zeit in Anspruch.

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"Die Situation war so, dass ich mich weder auf die Wissenschaft noch auf das Lernen voll konzentrieren konnte. Und die für die Forschung benötigten Instrumente hatten einen doppelten Verwendungszweck - sie wurden sowohl von Wissenschaftlern als auch von Studenten genutzt. Daher ist die Einrichtung von Wissenschaftszentren mit hauptamtlichem, von der Lehre befreitem Personal ein sehr wichtiger Schritt. Dies gilt umso mehr, als wir weiterhin mit jungen Menschen zusammenarbeiten - zu unseren Forschungsteams gehören nicht nur Postgraduierte und Masterstudenten, sondern sogar Bachelorstudenten. Schließlich könnten einige von ihnen der neue Gubkin oder Obukhov werden", sagt Wjatscheslaw Rudko.

Nach Angaben von Igor Pyagay beschäftigt das Zentrum derzeit fünf Studenten aus dem Fachbereich Physikalische Chemie, vier aus dem Fachbereich Metallurgie, sieben aus dem Fachbereich Chemische Technologie und Energieträgerverarbeitung und drei aus dem Fachbereich Automatisierung von technologischen Prozessen und Produktionen. Dies war notwendig, damit "vielversprechende Studenten den Vorlesungsstoff durch die Teilnahme an wissenschaftlichen Experimenten bereichern und mit eigenen Augen sehen und verstehen konnten, welche Veränderungen der Parameter einer bestimmten Substanz zu einer erwarteten oder im Gegenteil unerwarteten Reaktion führen".

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Die Zahl der Doktoranden, die am Zentrum für Probleme der Aufbereitung mineralischer und technogener Ressourcen forschen, ist natürlich viel höher. Schließlich ist ein Postgraduiertenstudium nicht nur eine weitere Ausbildungsstufe, wie viele Menschen fälschlicherweise glauben, sondern der Beginn einer unabhängigen Forschungskarriere. So erhalten junge Menschen, die sich für das Programm anmelden, nicht nur ein Stipendium, sondern auch ein Gehalt und werden in entsprechenden Positionen eingesetzt. Ihre Gehälter können bis zu 60 Tausend Rubel betragen.

Worauf konzentriert sich die Forschung, die im Rahmen von Projekten im staatlichen Auftrag, von Zuschüssen der Russischen Wissenschaftsstiftung oder von Geschäftsverträgen mit privaten Auftraggebern durchgeführt wird? Zum Beispiel die Gewinnung neuer Erkenntnisse und die Schaffung bahnbrechender Technologien auf ihrer Grundlage bei der Entwicklung von Katalysatoren, die für die Synthese verschiedener Materialien benötigt werden. Ein weiterer wichtiger Bereich sind Kraftstoffzusätze, die die Umweltauswirkungen der Abgasemissionen von Fahrzeugen minimieren sollen. Heute verursachen sie bis zu 70 % aller Emissionen in den Städten, und wenn wir diese Zahl halbieren würden, wären die Auswirkungen dramatisch. Der dritte Vektor ist die Entwicklung von Komponenten für Biodiesel, der im Gegensatz zu herkömmlichen Kraftstoffen nicht aus Erdöl, sondern aus Pflanzenöl hergestellt wird. Igor Pyagay hält jedoch die Forschung auf dem Gebiet der Nadelkokserzeugung für die vielversprechendste und vor allem für die heimische Wirtschaft äußerst notwendige wissenschaftliche Arbeit.

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"Die Raffinationstiefe in Russland liegt in einigen Raffinerien bei 65-67 %, also sehr niedrig. In den westlichen Ländern liegt der Anteil sogar bei 97 %, da dort alle Raffinerien mit Koksreaktoren ausgestattet sind. Sie ermöglichen das Recycling der schweren Fraktionen, die nach der Primärdestillation des Öls übrig bleiben. Unsere Aufgabe besteht nicht nur darin, diese Technologie einzuführen, sondern dank ihr auch neue Produkte mit hohen Gewinnspannen zu erhalten. Insbesondere hochwertiger Nadelkoks für die Herstellung von Anoden und Graphitelektroden. Sie sind zum Beispiel die Grundlage für die Lithium-Ionen-Batterie. Die Kosten für Nadelkoks sind zehnmal höher als für herkömmlichen Koks. Um sie herzustellen, müssen jedoch alle Parameter der Ausrüstung und die Qualitätsmerkmale des Rohmaterials sehr sorgfältig berechnet werden. Jeder Fehler in den Berechnungen kann sich auf die Eigenschaften des Endprodukts und folglich auf seinen Preis auswirken. Um dies zu vermeiden, muss man viele Versuche zur Abtrennung schwerer Fraktionen durchführen und die Ergebnisse analysieren", sagt Igor Pyagay.

Wissenschaftlicher Artikel "Technology of Petroleum Needle Coke Production in Processing of Decantoil with the Use of Polystyrene as a Polymeric Mesogen Additive" https://doi.org/10.1021/acsomega.1c02985

Der Reaktor, der für die Profilstudien verwendet wird, kostet etwa 5 Millionen Rubel, und das ist nicht die teuerste Ausrüstung, die den Wissenschaftlern zur Verfügung steht. Insgesamt könnte sich die Einrichtung eines vollwertigen Wissenschaftszentrums unter Berücksichtigung der Renovierungsarbeiten, der Anschaffung von Spezialmöbeln und der gesamten erforderlichen Ausrüstung auf 2 Milliarden belaufen. Auch die Investitionen in Humankapital sind hoch. So benötigt beispielsweise jeder Postgraduierte mehr als 2 Millionen pro Jahr.

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Die Haushaltsmittel sind natürlich knapp bemessen. Sie werden von Spendern, d. h. Partnerunternehmen, die in vielversprechende junge Menschen investieren, aufgefangen. Unternehmen wie PhosAgro, Rosneft, Gazprom, Russian Copper Company, Titan, Caterpillar, Schneider Electric, Orica, Total beteiligen sich an der Verbesserung der Qualität des an der Bergbauuniversität geschaffenen wissenschaftlichen und pädagogischen Umfelds und damit an der Bildung eines wissenschaftsbasierten Modells der nationalen Wirtschaft. Und dies ist eine der wichtigsten Aufgaben der strategischen Entwicklung Russlands.

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