Irán y Rusia están unidos por un deseo similar de desarrollar activamente la ciencia y la industria en el contexto de las sanciones occidentales. Al mismo tiempo, la República Islámica tiene mucha más experiencia, dados 44 años de vida bajo restricciones y sin acceso a tecnologías extranjeras avanzadas. Actualmente Rusia e Irán colaboran en proyectos prometedores, y un lugar especial en este proceso lo ocupa la colaboración entre las universidades de Minería y de Shiraz.
A principios de mayo, estudiantes de primero y segundo año de la Universidad de Minería de San Petersburgo Emperatriz Catalina II visitaron la Universidad de Shiraz en Irán como parte del proyecto Esperanza – Inteligencia Flexible, cuyo objetivo es desarrollar el intercambio científico y la movilidad de investigación entre profesores y estudiantes. Científicos de ambas universidades ya están trabajando en investigaciones conjuntas, tanto en la Universidad de Minería como en la de Shiraz, que acordaron organizar equipos de investigación a principios del año pasado. En una primera etapa se formaron diez grupos de trabajo, se identificaron temas prometedores, criterios de desempeño y planes de interacción. En la segunda etapa, los profesores comenzaron el trabajo práctico. Su progreso fue evaluado por estudiantes de San Petersburgo que llegaron a Shiraz para realizar prácticas.
La recopilación de información para la investigación científica, la comparación de laboratorios universitarios y equipos empresariales, así como el intercambio de datos con estudiantes, profesores y expertos se han convertido en las principales prioridades de los estudiantes de la Universidad de Minería. Los jóvenes discutieron con sus futuros colegas ideas científicas que podrían convertirse en la base de proyectos conjuntos.
El proyecto para aumentar la eficiencia de las fuentes de energía renovables utilizadas, entre otras cosas, para suministrar energía a plataformas de perforación y petrolíferas ya ha pasado su fase inicial. Por el lado iraní, participaron expertos liderados por el profesor Mohammad Hossein Sheikhi, y por el lado ruso, un grupo dirigido por Valeria Starshaya, profesora adjunta del Departamento de Ingeniería Eléctrica General. Uno de los estudios se refiere a los nanogeneradores triboeléctricos, que convierten la energía de las interacciones mecánicas en corriente eléctrica.
| Un nanogenerador triboeléctrico es un dispositivo que convierte la energía mecánica (vibraciones, movimiento, fricción) en energía eléctrica mediante el efecto triboeléctrico y la inducción electrostática. El intercambio de cargas eléctricas que provoca el efecto triboeléctrico se produce cuando dos materiales diferentes entran en contacto y posteriormente se separan. La diferencia de potencial resultante hace que los electrones (corriente) fluyan a través de un circuito externo, lo que genera electricidad. Un ejemplo del efecto triboeléctrico es la fricción de un globo contra el cabello. |
La Universidad de Shiraz está estudiando uno de los cuatro métodos de funcionamiento de un nanogenerador triboeléctrico llamado electrodo unilateral. Dentro de los tres primeros momentos de separación por contacto (presión), frotamiento (fricción) y deslizamiento (deslizamiento), es posible conectar, por ejemplo, plástico y tejido con un cable de cobre. Sin embargo, para el enfoque del electrodo unilateral esto no es suficiente.
El plástico no tiene conductividad inherente (los plásticos comunes son dieléctricos), por lo que se debe colocar una capa de material conductor, como papel de aluminio, sobre él. Esto generará un contacto unidireccional. La versión final del generador, en este caso, constará de dos placas. Una de ellas es una base de aluminio y la otra, una capa de polidimetilsiloxano (PDMS), alambre de cobre y polimetilmetacrilato (polímero PMMA) como base de fijación. El generador presentado en la Universidad de Shiraz utiliza precisamente esta variante. Sus ventajas son su bajo coste, su simplicidad y su durabilidad. «Además, es el método de trabajo más rentable», afirmó Andrey Kucheruk, estudiante del grupo de Valeria Starshaya.
El nanogenerador que se está desarrollando es respetuoso con el medio ambiente: se utilizan materiales no tóxicos y de estructura sencilla, lo que permite extraer energía mecánica de la actividad habitual. Por ejemplo, el caminar humano normal se puede convertir en energía eléctrica. Sin embargo, existen una serie de problemas: debido al bajo consumo y al alto voltaje, el uso del dispositivo está limitado a sensores y pequeños dispositivos como relojes inteligentes. Los científicos también están trabajando actualmente en formas de almacenar energía en el generador.
A los estudiantes también se les mostraron equipos que se utilizan para modificar los materiales de los que está hecho el generador: instalaciones para introducir nanopartículas en la estructura de los materiales para mejorar sus características.
Anastasia Chebykina, estudiante de Ingeniería química y procesamiento de energía, estudió en detalle la organización del trabajo de investigación en la Facultad de Ingeniería Química y del Petróleo de la Universidad de Shiraz. De este modo, a los estudiantes se les mostraron instalaciones a escala de banco para la destilación atmosférica y al vacío de petróleo y gas con una carga de materia prima pequeña (tres kilogramos) y grande (30 kilogramos) en el laboratorio de petróleo y se les dio un recorrido por el laboratorio de procesamiento de gas.
En Irán, se está desarrollando activamente la tecnología para procesar el gas asociado del petróleo y obtener valiosos productos petroquímicos, lo que se debe a los importantes volúmenes de producción de gas del país (tercer país a nivel mundial). En la Universidad de Shiraz, la refinación de petróleo y la química del gas se están desarrollando como áreas complementarias, explicó Anastasia Chebykina.
Los enfoques científicos de las dos universidades en el campo de la refinación de petróleo son similares: la Universidad de Minería y la de Shiraz se centran en mejorar los procesos secundarios y la profundidad del procesamiento de las materias primas. Además, ambas instituciones de educación superior realizan actividades de investigación paralelas sobre el desarrollo y mejora de catalizadores para las industrias de refinación de petróleo y petroquímica y prestan especial atención al aspecto práctico de la formación de los estudiantes. Ambas universidades tienen la capacidad de simular procesos reales de procesamiento de petróleo y gas en laboratorios especializados equipados con equipos modernos.
Dos de los diez proyectos conjuntos entre la Universidad de Minería y la Universidad de Shiraz están dedicados a la producción de coque de aguja, que se utiliza en plantas de aluminio y acero para producir electrodos. Ali Hafizi, profesor y participante en proyectos de investigación del Departamento de Tecnologías Químicas de Refinación de Petróleo, explicó a los estudiantes de San Petersburgo que Irán tiene sus propias tecnologías para producir material de carbono.
La investigación conjunta con la Universidad de Minería se centra en el uso del coque de aguja en procesos catalíticos. De hecho, nuestro objetivo es producir catalizadores y electrocatalizadores a partir de coque de aguja para la conversión de dióxido de carbono en combustibles valiosos. Queremos convertir el dióxido de carbono en etanol, gasolina y otros productos, explicó.
Los investigadores ya han sintetizado las primeras muestras y están trabajando en la creación de un reactor para realizar pruebas experimentales. Parte de la síntesis se realizó en Rusia, lo que subraya la profundidad de la integración científica entre las universidades, añadió Anastasia Chebykina.
El profesor Hafizi también describió en detalle la metodología de investigación: el coque de aguja se modifica mediante varios procesos químicos y se analiza mediante espectroscopia infrarroja (FTIR), difracción de rayos X, análisis termogravimétrico (TGA), microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía de fuerza atómica (AFM), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y otros métodos para estudiar su estructura y propiedades químicas. Después de esta etapa, el material se utiliza en reactores, electroquímicos o químicos. Actualmente hay dos proyectos piloto para la producción de coque de aguja en Irán, en la provincia de Fars y en Teherán.
Leonid Klochkov, estudiante del Departamento de Geología y Exploración Mineral, también dijo a Forpost que el volumen de coque de aguja que se produce actualmente en Irán no puede satisfacer todas las necesidades de la industria local, por lo que parte del material se importa del extranjero. En la República Islámica, el coque procedente de la producción de petróleo se utiliza más ampliamente que el procedente del carbón.
Alisa Pavlova, quien estudia informática y computación en la Universidad de Minería, participó activamente en la evaluación del laboratorio y las instalaciones técnicas de la universidad en Shiraz. De particular interés fue el laboratorio de ciberseguridad en las instalaciones tecnológicas, donde se mostró a los estudiantes el principio de control de un motor asíncrono a través de un convertidor de frecuencia, el cual es controlado por un gabinete de control automático a través de un controlador de control y sensores de señales de entrada y salida.
El diagrama de flujo completo del proceso se muestra en el monitor del despachador como un diagrama mnemotécnico. Todos los parámetros energéticos y tecnológicos controlados afectan el nivel y el color del diagrama mnemotécnico en el monitor del despachador en sus puntos de control. Por lo tanto, el despachador siempre tiene una representación visual del funcionamiento de la instalación tecnológica y puede observar con sus propios ojos una situación anormal cuando se supera el nivel máximo del parámetro controlado. La configuración del laboratorio también permite la introducción de código malicioso en el sistema de control de motores eléctricos, mostrando las consecuencias de un ataque de virus de este tipo y probando métodos de protección contra él, explicó Alisa Pavlova.
Además del componente científico, los estudiantes de la Universidad de Minería también estudiaron los detalles de la organización del proceso educativo en la Universidad de Shiraz. Kristina Tolstikhina, especializada en análisis y gestión de sistemas, descubrió que, a diferencia de los de San Petersburgo, los estudiantes iraníes no reciben becas. A cambio, se les proporcionan los gastos necesarios: comida, alojamiento (a los jóvenes se les proporcionan plazas en residencias), transporte.
El estudiante de San Petersburgo también señaló las dificultades en el camino hacia el reconocimiento de los jóvenes científicos en la República Islámica. Por ejemplo, un estudiante de maestría en Shiraz puede tener tantos trabajos escritos como los profesores asociados de los departamentos de la Universidad de Minería, pero a veces ni siquiera esto es suficiente. Además, debido a las sanciones contra Irán, la mayor parte del equipamiento de la universidad data de las décadas de 1970 y 1980, lo que complica algunas investigaciones.
Una ventaja importante de estudiar en la Universidad de Shiraz es la estrecha interacción de la universidad con el Parque Científico y Tecnológico de Fars (FSTP). Los estudiantes tienen la oportunidad de contratar a una empresa local o a un profesor universitario e implementar un proyecto utilizando FSTP. El parque funciona según el principio de una incubadora de empresas: a los proyectos se les asignan locales y laboratorios a precios reducidos o gratuitos, se les proporciona acceso a la infraestructura necesaria y se les proporciona asesoramiento empresarial y apoyo legal. El volumen de ventas del Parque en el mercado interno ya alcanzó los 17 billones de riales (aproximadamente 2,1 mil millones de rublos).
Yulia Gurkina, estudiante del Departamento de Análisis y Gestión de Sistemas, agregó que los estudiantes de la Universidad de Shiraz tienen acceso a laboratorios, espacios de trabajo conjunto y una enorme biblioteca con una colección de más de 500.000 títulos. El edificio del depósito de libros tiene cuatro plantas y una superficie total de 11.000 metros cuadrados, por lo que puede albergar hasta 700 estudiantes a la vez.
“La biblioteca cuenta con un museo de libros antiguos, publicaciones en diferentes idiomas del mundo, incluyendo ruso e inglés, así como manuscritos raros de poetas persas (Hafiz, Saadi). Otro dato interesante de esta biblioteca, que ayuda a los estudiantes a no perder la motivación para estudiar, es que cada mes se publican listas de los mejores estudiantes en la entrada”, señaló Yulia Gurkina.
A pesar de los desafíos que la ciencia y la industria de Irán han enfrentado en las últimas décadas, el país continúa desarrollando tanto la investigación nacional como la cooperación internacional. Los proyectos conjuntos de la Universidad de Minería de San Petersburgo y la Universidad de Shiraz demuestran que incluso en condiciones de sanciones a gran escala, es posible el intercambio de conocimientos y el desarrollo de tecnologías avanzadas. Los proyectos de las dos universidades –desde experimentos con nanogeneradores hasta la producción piloto de coque de aguja– sientan una base sólida para la colaboración científica y la formación de una nueva generación de investigadores, que es el foco del programa Hope – Inteligencia Flexible.