Нанотехнологиялардың нақты уақыты келген кез

Қазақстан Республикасының Президенті Нұрсұлтан Назарбаевтың Жолдауында «смарт-технологиялар саласындағы біліктілікті, жасанды ақыл-парасаттылықты, киберфизикалық жүйелердің бірігуін, болашақтың энергетикасын жобалауды және инжинирингті дамыту туралы» ой-пікірін айтты. Бұл тек тиімді ғылыми-инновациялық жүйелерді құру арқылы ғана іске асады. Оның негізі зерттеу университеттері және инновациялық кластерлер болып табылады. Уақыт санап қазақстандық ғы­лым жоғарыдағы талапқа ұм­тылуда. Сөйтіп жаңа өнімдер жасап шығаруға мүмкіндік беретін көмірді қайта өңдеудің бейстандарттық әдістерін ұсынуда. Бұл халықаралық деңгейдегі жас ғалымдар, олардың қатарына Жақсынтай Қайырбековтің химиктер мектебі жатады. Беделді жетекші, ұлағатты ұстаз жанына білікті ғылыми әзірлеушілерді біріктірді. Олардың ішінде әл-Фараби атындағы ҚазҰУ жанын­дағы физикалық химия, катализ және мұнай химиясы кафе­драсының және Алматыдағы Жаңа химиялық технологиялар мен материалдар ҒЗИ-дің профессорлары, доценттері бар. Әр зерттеу – жаңа тәсілдер мен заманауи өндірісті игеруге бағыт алған қадам. Мәскеу қаласындағы А.В.Топ­чиев атындағы Мұнай химиясы синтездеу институтының профессорлары А.Малолетневпен және А.Гюльмалиевпен, Валенсиядағы (Испания) Политехникалық уни­вер­ситетінің профессоры Х.Ние­томен және Жапониядағы Сайтама университетінің профессорлары Х.Курокава, Х.Миуримен бірлескен жұмыс ғылыми жобаларға негіз қалады. Мұнайды өндіру саласында – авторлар әрқайсысы өз жобасында таза дизель отынын, май өндірісі, сапалы битум мен басқа өнімдер сияқты дайын өнімдерді алған кезде жоғары технологиялық, үнемді, қалдығы аз және тиімділігі жоғары әдістерді жасау басты міндетін ат­қарады. Біз нақты уақытта нақты тех­нологиялармен танысуды ұсы­намыз. Дүниежүзілік ауқымдағы ең өзекті мәселелердің бірі – ескір­ген шиналарды және пластмасса қалдықтарды қайта өңдеу, бұл мәселе төңірегінде химия ғылым­дарының докторы Ермек Әубәкіров бірнеше жыл бойы жұмыс істеп келеді. Химия ғылымдары бойын­ша кандидаттық диссертация қорғаған оның үш студенті көмірді қайта өңдеу тақырыбын кеңейте түсті. Әубәкіров – 250-ден астам жарияланымның авторы. Шина үгінділерін жол құры­лы­сы өндірісінде пайдалану жол­дың төзімділік қасиеттерін жақсартады, қызмет ету мерзімін арттырады және шу деңгейін төмендетеді, бірақ, өкінішке қарай, бізде қайта өңдеу технологиялары жоқтың қасы екенін жасырудың жөні жоқ. Ал Әубәкіров резеңкелі жә­не пластмассалы қалдықтарды қайта өңдеудің жаңа технологияларын жасауды ұсынды. Ескірген автокөлік шиналарынан және пластмасса қалдықтардан жа­салған синтетикалық өнім өз си­паттамалары бойынша мұнайдан бөлініп шыққан бензин мен керосин-газ фракцияларынан кем емес екендігі ғылыми тұрғыдан анықталды. Қосалқы шикізаттың қолжетімділігі, төмен температураларда экологиялық қауіпсіздігі мен энергия үнемдеу технологиясы, сондай-ақ, басқа да қасиеттері оның артықшылығы болып табы­лады. Ұсынылып отырған әдіс экономикалық, техникалық және ғылыми тұрғыдан шетелдік бәсе­келестерінікінен асып түседі, сол себептен осы әдісте жобаның эксклюзивті құндылығы көрінеді. Жобаны жүзеге асыру көмір­сутегі шикізатының базасын бір­шама кеңейтеді. Жанатын қатты қазба және өнеркәсіптік-тұр­мыстық қалдықтарды қайта өңдеу ең көп тұтынылатын өнімдердің бірі – сұйық мотор жағармайын бе­реді. Қолдану ауқымы өте кең: карбюраторлы авто және әуе­қоз­ғалтқыш отыны ретінде, шайыр­лардың, майлардың, көк­сағыздың еріткіші ретінде немесе жеңіл өнеркәсіпте және үй шаруашылығында дақтарды кетіру үшін қолданылады. Бірақ автордың жобасында, алынған сұйық моторлы жағармай қазақстандық автокөлік иелеріне қажет жоғары сапалы отын болуы ең басты мәселе. Еуро-2, 3, 4 және Киото келісімі аясында моторлы жанармайлардың экологиялық және пайдалану сипаттамаларына қойылатын талаптарды қатайту басқа шешімдерді іздестіруге итермелейді. Химия ғылымдарының кандидаты Жаннұр Мылтықбаева осындай шешімді тапты. Мектеп кезінен бастап ол күрделі химия есептерін шешудің кілтін тез табатын, ал бүгін Қазақ­станның дарынды ғалымдары бай­қауының жеңімпазы. Ол ғылымға берілгендігі және елге қызмет етсем деген адалдығы нәтижесінде халықаралық мұнай компанияларында жұмыс істеуден бас тартты. Ол екі ауқымды жобамен жұ­мыс істейді, олардың бірі тотық­тан­дыратын және қалпына келтіретін үрдістер негізінде жоғары сапа­лы мотор жағармайын алуға қатысты. Жаннұр сутегі пероксиді күкіртті қоспаларының сұйық тотығуымен байланысты ерекше әдісті жасады. Жоба Қазақстандағы ғылым мен техниканың басым саласын – экологиялық таза отынның ха­лықаралық стандарттарына сәйкес келетін дизель отынын алудың жаңа бәсекеге қабілетті, тиімділігі жоғары технологияларын әзірлеуді дамытуға бағытталған. PhD философия докторы Эль­мира Ермолдина да үлкен қызы­ғушылықпен осы зерттеу үдерісіне тартылған. Ол – «шығармашыл химик», гетерогенді катализ бен полимерметалды кешендер саласындағы кәсіби маман. Оның жобасының жаңалығы Қазақстандағы минералды шикізатты тиімді пайдаланудан көрінеді: олардың негізі қазіргі заманғы наноөлшемді катализаторларды құру үшін гуминдерді алудан және табиғи сорбенттерді пайдаланудан тұрады. Автор зерттеуінің нәтижелері бүгінде сұрыпталымы жоғары органикалық қоспаларды сутектендіру мен қышқылдандыру үшін фармацевтикалық кәсіп­орындарда қолданылады. Автордың зерттеулері «жасыл» химия қағидаларына сәйкес келетін катализаторлар әзірлеуге бағытталған. Жобаның әлеуметтік әсері оларды жүзеге асыру үшін Қазақстанда өндірілетін арзан шикізатты тартумен адамға қауіпсіз технологияларды жасаудан көрініс табады. Осының нәтижесінде, ұқсас шикізатты өткізу нарығында жаңа жұмыс орындарын ашуға ық­пал етеді, сондай-ақ, өндірістік кәсіп­орындардың кірістері біршама артады. Дәнді-дақылдардың өсуімен байланысты жобаларға байланысты ғылыми зерттеулер жиі кездеседі. Ауылшаруашылық дақылдарын, бидайды немесе арпаны ерте әрі тез өсіру арқылы және экологиялық тұрақтандыруды сақтай отырып, қалай мол өнім алуға болады? Бұл сұрақтарға ауқымды еңбектердің бірі – «Орталық Қазақстанның қо­ңыр көмірін кешенді қайта өң­деу» монографиясы жауап бере­ді. Зерттеу жетекшісі – химик ға­лым­дармен бірге автор болған Жақ­сынтай Қайырбеков. Үлкен еңбектің тағы бір авторы – химия ғылымдарының кандидаты, ҚазҰУ химия факультеті мен кафедрасының талантты әдіскері Жәния Ешова. Ол үш бағытта: оқу, тәрбие және ғылыми бағытта жұмыс істеуде. Ол оқу үдерісінде студенттер «сіңіруге» талпынатын қозғаушы күш деп есептейді. Оның студенттері «Қазақ университеті» байқауында «Ең үздік монография» бірінші сыйлығына ие болған қоңыр көмірді кешенді қайта өңдеу жаңашыл еңбегін қызығушылықпен зерттеуде. Жәния Ешованың ғылыми жо­­басы аса жоғары сыналатын термиялық экстракция үрдістерін, сондай-ақ, синтетикалық көкса­ғыздарды, талшықтарды, фарма­цевтикалық препараттарды алу кезінде қолданылатын жеке ком­по­ненттерді пайдалана отырып, көмірді қайта өңдеумен байланысты. Ал зертханалық әдістердің нә­тижелері эксперименттік пре­параттың су ерітіндісінің түрлі концентрацияларының бидай және арпаның өңделген тұқымдарының тұзға төзімділігі тиімділігін көр­сетті. Ауылшаруашылық да­қыл­дары тұқымдарының егісалды өң­деудің ұсынылып отырған тәсілі тұқымдардың өсу энергиясын, өнгіштігін арттырады және қатты әрі тұзды топырақта өсімдіктердің дамуына ықпал етеді. Сөйтіп, хи­миялық әдіс өсімдіктердің өсу қарқынына және олардың эко­ло­гиялық төзімділігіне оң әсерін тигізсе, бұл өз кезегінде дәнді-дақылдардың әдеттегі өнім беру мерзімінен біршама ерте пісетінін білдіреді. PhD докторлық диссертациясы ретінде Индира Желдібаеваның жобасы жаңа әдістерді пайдалана отырып, кешенді катализаторларда көмір мен мұнай дистиллятының бензин фракциясын гидроөңдеумен байланысты. Оның жобаға деген негізгі көзқарасы химиктер бәрін игере алады деген ойды растайды. Себебі, жобаны әзірлеу барысында олар талдаушы, экономист, тіпті заңгер де бола алады. Сондықтан шығар, ол бәріне үлгеруге ұмты­лады, кез келген жұмысты сапалы әрі жоғары деңгейде атқаруға: ғылымдағы біліктілігін, жұмыстағы ұйымдастырушылық қабілетін арттыруға, отбасында мейірімді болуға тырысады. Технологиялық әдісті әзірлеу барысында автор сұйық өнімдерді: синтетикалық мұнайды; бензинді фракцияны; бағалы газдарды; қатты органикалық өнімдерді – битум, кокс пен бейорганикалық қоқыс қалдықтарын алды. Синтетикалық сұйық өнімдерді тазартқан кезде тәжірибелік нәтижелер алынды және олар бензинмен, дизель оты­нымен, мазутпен байланыс­ты. Индира Қаражыра көмірін жылына 65 мың тонна сұйық отынға қайта өңдеу, сондай-ақ, отын мақсатындағы басқа өнімдер жү­йесінде жобалық жұмысын ұсынды. Жиырма минутты құрай­тын және сұйық өнімді 61%-ға дейін шығаруды арттыратын көмірді алдын ала механикалық өңдеудің оңтайлы уақыты табылды. Сұйық өнімдердің шығуын оңтайландыру бойынша алынған нәтижелерді Ойқарағай кен ор­нындағы көмірді гидрогениздік қайта өңдеудің тиімді технология­ларын жасау үшін ұтымды қол­дануға болады. Зерттеуші мотор жағармайының сапасын арттыру үшін дәстүрлі емес әдістермен бензинді фракцияны гидрожақсарту үрдісінің катализаторларын жетілдіру жұмыстарымен айналысуда. Жобаны жүзеге асыру нәтижесінде дайын тауар өнімі ретінде алғаш рет сапасы жоғары мо­тор жағармайы алынғанын білдіреді. Дүниежүзілік заманауи мұнайды қайта өңдеу саласының дамуы икемді технологиялық сызбалардың енгізілуімен және жетілдірілген қарқыны жоғары, экологиялық қауіпсіз өнімдердің алынуымен байланысты. Назым Смағұлованың ғылыми жұмысы әлеуметтік сұранысы мен экономикалық, индустриялық қызығушылығы бар Шұбаркөл кен орнындағы көмірді жартылай кокстеу шайырын және Құмкөл кен орнындағы мұнайдың вакуум-газды фракцияларын терең қайта өңдеудің жаңа технологиясын әзірлеумен байланысты. Сапасы жоғары химиялық және жеңіл мұнай өнімдеріне деген тұрақты сұраныс мұнайдан және көмірден шыққан жоғары молекулярлы көмірсутегі шикізатын терең қайта өңдеу үдерістерін одан әрі дамытуды қамтамасыз етеді және бұл жобаға ұлттық әрі халықаралық ауқымда маңыз береді. Жобаның қиындығына қара­мастан, Назым Смағұлова ғылыми жетістікке бағыт алып отыр. Оның зерттеуші ретіндегі бас­ты қасиеті – жоғары нәтижеге апа­ратын шыдамдылық. Сырт көзге нәзік болып көрінгенімен, ол – өте еңбекқор. Әзірленіп жат­қан жобаның әлеуметтік-эконо­микалық әсері гидротазарту ши­кізатының өнеркәсіптік крекингі технологиясымен салыстырғанда экономикалық тұрғыдан ең тиімді болып саналатын қайнауы жоғары мұнай дистиллятты фракциялардың жылына 2,4 млн. тоннасын қайта өңдеу кезінде каталитикалық крекинг технологиясынан тұрады. Бұл үрдісті жүзеге асыруға қаражатты біршама азайтады, мысалы, 310 млн. АҚШ долларының орнына 195 млн. доллар және мотор жанармайының алыну көрсеткіші айтарлықтай жоғары: сәйкесінше, 87,8% және 45,0%. Жаңа үрдістің технология­лары мен аппаратуралық рәсім­делуі қолданыстағы мұнай өн­ді­ру зауыттарына жанармай ком­поненттерін алуға мүмкіндік бе­реді. Нәтижесінде халқымыз лак пен бояуға арналған тұрмыстық хи­мияда еріткіш қызметін атқара алатын бензол, нафталин, тетралин сияқты бағалы химиялық өнімдерге қол жеткізеді. Химик ғалымдар Беделжан Байжомартовтың PhD философия докторы ғылыми дәрежесін алуға ұсынылған Кендірлі кен орнындағы жанатын тақтатас пен көмірдің термокаталитикалық қайта өңдеу жобасына қызығушылық танытуда. Б.Байжомартов және оның ұстазы Жақсынтай Қайырбеков қарастырылатын материалды жан-жақты зерттеп, жұмысын жүйелеген. Б.Байжомартов жанатын тақтатастардың физикалық-химиялық қасиеттерін, сондай-ақ, Кендірлі кен орнындағы тақ­татастардың бірлескен термиялық деструкция үрдісін зерттеді, табиғи полимермен тұрақтандырылған микросфералық көміртегін қам­тыған катализаторды жасады. Бұл арада атап көрсететін жайт – автор сұйық көміртегі фрак­­ция­ларының шығуы артатын бел­гілі температуралық аралықта тақтатастардың және әзірленген катализаторлардың қатысуымен көмірді сұйық көміртекке тер­мокаталитикалық жолмен өзгерту үрдісін ұсынады. Мұнай өндіру өнеркәсібі – ең үлкен материалдық және энергия қамтымды салалардың бірі екені анық. Өкінішке қарай, бүгінде қаржыландыру мәселесі өте өзекті болып тұр. Бір жағынан жаңа, ілгерінді технологияларды енгізу сынақ өндірістерін құру мен жаңа қуат көздерін салу жөнінде бір жолғы инвестициялардың қажеттігімен тежелуде. Екіншіден, өнеркәсіптік ғылыми-өндіру зауыттары да технологиялық жаңғырту жағынан қаржыландыруды қажет­сініп отыр. Алайда, Білім және ғылым ми­нис­трлігі гранттық жобаларды қаржылық қысқартып отыр­ғанына қарамастан, ғылыми жоба әзірлеушілері өз жұмыстарын тоқтатпай, нақты мерзімге сәйкес жұмыстарын жалғастыруда. Мемлекет болса, жаңа жобаларды қолдай отырып, ғылым мен өн­дірісті коммерцияландырудың бір­ың­ғай жүйесін жасауға талпынуда. Жас химиктер өздерінің топ менеджері Жақсынтай Қай­ыр­бековпен бірге нано­тех­но­ло­гиялардың мемлекетіміздің бәсе­кеге қабілеттілігін, бе­делін дәл уа­қытында арттыруға мүмкіндік беретін ауқымды идеялар­ды тудырып келеді. Ол бүгінгі күні аса қажет үдеріс. Ирина НИКОНОВА, журналист. АЛМАТЫ.