Los científicos de todo el mundo ya han recibido millones de patentes para todo tipo de descubrimientos. Algunos de ellos, por ejemplo, una lámpara incandescente, una computadora o una bomba nuclear, literalmente cambiaron el mundo. Otro, como el "know-how" de Paul Brown, que ideó una tapa para las botellas de ketchup que evita que se derrame de un recipiente al revés, literalmente enriqueció a los inventores. Pero en la gran mayoría de los objetos de propiedad intelectual no se encuentran avances científicos en absoluto, sino tecnologías que permiten simplificar ciertos procesos o aumentar su rentabilidad.
¿Y cuáles son los intereses de los científicos rusos modernos? ¿En qué áreas trabajan y para quién crean innovaciones? "Forpost" decidió averiguarlo en la Universidad de Minería de San Petersburgo, cuyos empleados recibieron el año pasado 70 patentes de invenciones, 25 de modelos de utilidad y 72 certificados de registro de programas informáticos.
Por supuesto, muchos objetos de propiedad intelectual de la universidad están destinados a aumentar la eficiencia del desarrollo del Extremo Norte. De hecho, más allá del Círculo Polar Ártico y en la zona de permafrost, cuya superficie es aproximadamente el 60% del territorio de Rusia, se concentran los yacimientos minerales más prometedores. Tal situación requiere no solo la mejora de las tecnologías para la extracción y el transporte de materias primas que puedan funcionar de manera productiva en las duras condiciones del Ártico, sino también la construcción de nueva infraestructura, que está asociada con una serie de problemas.
Uno de ellos es que en muchas regiones el permafrost no permanece en el suelo todo el tiempo; en la estación cálida, la capa superior del suelo se calienta y se descongela. Esto conduce a una disminución en su capacidad de carga y la necesidad de tomar medidas adicionales para evitar la destrucción de varias estructuras.
“Por lo general, para esto se utilizan dispositivos de enfriamiento estacional (SDA), que funcionan según el principio de un termosifón y son estructuras selladas ubicadas bajo tierra y llenas de refrigerante. Su trabajo solo es posible en la estación fría, pero esto es suficiente para que el suelo no se descongele incluso en verano”, explicó Alexander Lavrik, investigador del Centro de Investigación Ártico de la Universidad de Minería.
Junto con un grupo de coautores, recibió varias patentes el año pasado sobre métodos y dispositivos para la estabilización térmica del suelo alrededor de pilotes. Su implementación en la práctica no solo garantizará la estabilidad de varias estructuras, por ejemplo, torres de transmisión de energía, sino que también reducirá significativamente el costo del elemento de gasto correspondiente.
“Hoy, para garantizar la estabilidad de las líneas de transmisión de energía, tuberías y otras estructuras, es necesario perforar pozos alrededor de la instalación para colocar el JCS allí. Esta es una operación bastante costosa, que también lleva mucho tiempo. En su lugar, proponemos utilizar pilas enfriadas con bobinas de termopar integradas. El refrigerante en el interior del sistema puede ser suministrado desde una máquina frigorífica de absorción, que funciona a expensas de la energía térmica, que es generada por instalaciones tecnológicas situadas sobre pilotes. Esto reducirá el costo de perforación, reducirá significativamente el consumo de metal de la infraestructura y el costo de construcción”, dijo Alexander Lavrik.
Otro tema no menos relevante para los científicos es la reducción de pérdidas de materias primas de hidrocarburos durante su almacenamiento y transporte. Por ejemplo, el GNL, como saben, se produce al licuar el gas natural enfriándolo a una temperatura de unos 160 grados bajo cero. Es imposible protegerlo completamente de las influencias ambientales: no importa qué tan aislado térmicamente esté el tanque de gasolina, el líquido en cualquier caso se calentará gradualmente y volverá a su estado gaseoso, como el agua en una tetera hirviendo. Esto conducirá al hecho de que la presión dentro del tanque aumentará inevitablemente y, si no se toman medidas, eventualmente se producirá una explosión.
Para evitar un desarrollo tan negativo de los eventos, los tanques de almacenamiento de GNL están equipados con válvulas de seguridad especiales. Tan pronto como la presión alcanza un cierto valor, la válvula se activa y se escapa el llamado gas de evaporación.
“Antes simplemente se quemaba, lo que generaba importantes pérdidas económicas y un impacto negativo en el medio ambiente. Ahora se recogen en un contenedor especial y luego, con la ayuda de compresores, cada uno de los cuales pesa hasta 500 kilogramos, se comprimen a la presión requerida y se licuan nuevamente. Este esquema, por supuesto, permite evitar pérdidas asociadas con la pérdida de materias primas, pero al mismo tiempo consume mucha energía y metal. Por lo tanto, las empresas hoy en día están extremadamente interesadas en la introducción de tecnologías que puedan reducir estos costos”, dijo Viktor Bolobov, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Minería.
En colaboración con Yana Martynenko, estudiante de posgrado de la universidad, recibió una patente el año pasado para un "método para utilizar el gas de ebullición de un tanque de GNL" extremadamente prometedor. Su esencia radica en el uso de un dispositivo eyector, donde el gas natural a alta presión actúa como fluido de trabajo, lo que permite abandonar los compresores costosos y masivos.
“La solución propuesta proporciona una reducción en el costo de capital hasta 170 veces, el consumo de metal hasta 100 veces, evita el costo de aproximadamente 55 kW de electricidad y también aumenta la confiabilidad del sistema en comparación con una unidad compresora”, Viktor especificó Bolobov.
La profesora asociada del Departamento de Ingeniería Geodesia de la Universidad de Minería de San Petersburgo, Natalia Kopylova, aprobó el procedimiento de registro estatal para un programa para calcular, construir y almacenar información sobre la base matemática del mapa. Está destinado a profesionales que diseñan, desarrollan, crean o actualizan material cartográfico.
Parecería que el Fondo Federal de Datos Espaciales ya contiene más de 86 millones de unidades de materiales topográficos, geodésicos, aeroespaciales y otros sobre el territorio del país, pero en realidad algunos de ellos están incompletos o desactualizados. También hay manchas blancas. Por lo tanto, trabajar en esta dirección, teniendo en cuenta la necesidad de desarrollar el terreno ártico de difícil acceso y la plataforma continental, sigue siendo extremadamente relevante como antes.
“El programa permite aumentar la eficiencia en el mantenimiento de fondos cartográficos y topográfico-geodésicos de datos espaciales. Su novedad radica en la capacidad de trabajar con una cantidad mínima de material, realizar cálculos y construcciones por medios automatizados y mediante un sistema de consulta para buscar y administrar rápidamente información de atributos”, enfatizó Natalya Kopylova.
Por supuesto, no todos los objetos de propiedad intelectual patentados por la Universidad de Minería de San Petersburgo le traerán ganancias significativas de la comercialización. Sin embargo, muchos de ellos, como en años anteriores, seguramente tendrán demanda de empresas asociadas, incluidas PhosAgro, Novatek, Gazprom, Rosneft, Tatneft y muchos otros buques insignia de la industria nacional. Por lo tanto, los ingresos por I+D, que constituyen una gran parte del presupuesto de la universidad técnica más antigua de Rusia, se mantendrán sin duda en un nivel muy alto. Según este indicador, la Universidad de Minería de San Petersburgo se encuentra entre las 100 mejores entre todas las instituciones de educación superior del mundo.
