«Біздің міндетіміз – қазіргі өмір шындығына сай еліміздің жаһандық бәсекелестікке қабілетті болуы. Біздің іс-әректіміздің негізін Бес институттық реформаны жүзеге асыру жөніндегі Ұлт жоспары құрайды. Үшінші жаңғыртудың өзекті басымдығы – экономиканы технологиялық жолмен үдемелі жаңарту. Бұл, цифрлы технологиялар негізінде жаңа, болашағы бар салаларды құруды білдіреді. Бизнес-ортаны кеңейту және жаппай кәсіпкерліктің жағдайын жақсарту өте маңызды болып табылады», деп атап өтті Н.Ә.Назарбаев.
Елбасы Үкіметке елімізді Үшінші жаңғыртуға қатысты уақыт сұранысына жауап беретін «Қазақстанның ұлттық технологиялық бастамасы» атты 2025 жылға дейінгі стратегиялық даму жоспарын құруды тапсырды. Президенттің айтуынша, мұның бәрі ұзақ мерзімді болашақта экономикалық дамудың тұрақтылығын қамтамасыз етеді.
Елімізде ЭКСПО-2017 халықаралық көрмесі өтуде. Бұл әлемдік ғылым мен ғылымды қажетсінетін технология үшін маңызды іс-шара. Осыған орай, «Осы іс-шараға Қазақстан ғалымдарының қосқан үлесі қандай»? деген сауал туындайды.
Бұл көрмеге өз экспонаттарымызды (Ресей ғалымдарымен бірлесіп) ұсынуға дайынбыз. Солардың бірі – тиімді, термоэлектрлік материалы AgxCu1.97Se типті термоэлектрлі модулі бар, кесек, не ұнтақ түріндегі зертханалық үлгі. Біздің алдын-ала жасаған экономикалық бағалауымыз бойынша, осы p-типті AgxCu1.97Se материалын өндіруге кеткен шығын әрбір келіге 300 АҚШ долларын құрайтынын көрсетеді, яғни қазіргі нарықта өткізілетін висмут телуриді материалына қарағанда аз қаржы кетеді. Бөлінген қаражаттың өтелім мерзімі – 5-7 жыл. Қазақстанның мыс және түрлі-түсті өнеркәсібі қалдықтарын қолданғанда өндірістің өзіндік құны айтарлықтай азаяды. Қазіргі кезде ЕҰУ-де еуразиялық патентті ресімдеу процесі аяқталып келеді және пайдалы модельге сертификат алынды.
2015 жылы қабылданған «Ғылыми-техникалық жұмыс қорытындыларын коммерциялау туралы» заңға сай, біз бүгінде «Жаңа, жоғары тиімді термоэлектрлі материалдың коммерциялануы» жобасын орындауға атсалысудамыз.
Сутекті энергетика дамуының өзектілігі көптеген белгілі ғылыми басылымдарда негізделген. Алайда, ТМД-да және Қазақстанда мұндай зерттеулерді қолдау 2014 жылы ғана басталды. Сонымен қатар, бұқаралық ақпарат құралдарында ғылымды қажетсінетін технологиялардың, атап айтқанда, сутекті энергетиканың келешектегі дамуы жайлы жеткілікті айтыла қойған жоқ. Сутекті энергетиканың жаңа, ғылымды қажетсінетін технологиялары экономикада, көліктің әр түрлерінде және тұрғын үй-коммуналдық шаруашылық аясында революциялық түрлендірулерді іске асыруға мүмкіндік береді.
2017 жылы Жапонияның үкімет басшысы Синдзо Абе былай деп мәлімдеді: «Біздің мақсатымыз – сутекті пайдалануға негізделген әлемдегі алғашқы қоғамды құру. Осы жыл аралығында істің базалық стратегиясы жасалады. 2020 жылға қарсы Жапония жолдарында жанармай ретінде сутекті пайдаланатын 40 мыңға жуық автокөлік пен автобустар болады, ал 2030 жылдары олардың саны 800 мыңға жетеді. Ол үшін мұндай автокөліктердің құнын үш еседен астамға төмендетіп, бағасын шамамен 18 мың долларға келтіруді жоспарлау керек»
Шынында да, әлемнің дамыған елдерінде сутекті қозғалтқышы бар сериялық автокөліктер пайда бола бастады. Автокөліктің бірегей қозғалтқышындағы энергия электрохимиялық генератордың ішінде сутектің тотығу реакциясы есебінен өндіріледі. Электромотордың қуаты 136 ат күшін құрайды.
Жақын арада сутекті автокөлік нарығына Honda-ның шығуы жоспарланып отыр. Компания FCV моделін сатуды 2017 жылы бастады. Айта кету керек, бұл мұнайдың ғана ақыры емес, сондай-ақ, біздің байырғы түсінігіміздегі энергетика түрінің де жойылуы. Үйлер сутекті жанармайлы автономды генераторлармен жабдықталатын болады.
Энергетиканың келешек дамуы үшін ең оңтайлысы – қолданылатын энергия көздерін әртараптандыру, яғни әртүрлі энергия көздерін оның тиімділігі бойынша дамыту және пайдалану. Мұнда экологиялық және экономикалық мақсатқа сәйкестігін, энергияны үнемдейтін технологиялардың қолданылуын ескеру қажет.
Қазіргі уақытта баламалы энергетиканың бірқатар көздері дамуда. Олар: сутекті энергетиканың технологиясы, ядролық және термоядролық энергетика, фотовольтаика, жел-, су-, жылу сорғылары және басқалар. Алайда, энергияның осы көздерінің кейбір кемшіліктері бар: энергия-тиімділігі әлсіз, қауіпсіздік мәселесі толық шешілмеген және т.б.
Болашақтың энергиясы үшін бірқатар шарттар қажет. Олар:
■ Көздің сарқылмас болуы (судан алынған сутек тәрізді...);
■ Қолжетімділігі (ғылымды қажетсінетін технология – салыстырмалы түрде алғандағы төмен температураларда, не энергияларда жүзеге асады);
■ Сенімділігі жоғары дәрежедегі қауіпсіздік, ауыр апаттың не апаттан кейінгі зардаптардың болмауы;
■ Энергия тиімділігінің жоғары болуы;
■ Экономиялық тиімділік;
■ Автономдығы, экологиялық таза және энергия үнемдеу қабілеті.
Жақында Шетел инвесторлары кеңесінде ел Президенті Қазақстанда ақшалай қаражатты «ақ мұнайға» инвестициялау қажеттігін, яғни литий изотоптарын жоғары технологиямен әзірлеу жөнінде идея ұсынғанын ерекше атап өткіміз келеді.
Біздің университетте басшылық қолдауымен Еуропаның белді ғылыми орталықтарымен көпжақты ынтымақтастықты орнатуға нысаналы саясат жүргізіледі. Жақында ЕҰУ ректоры, профессор Е.Сыдықов бастаған делегация Кембридж университетінің (Англия) әйгілі Кавендиш зертханасында болып, өзара түсіністік туралы меморандумға қол қойылды. «Энергиялық беріктілік үшін кванттық материалдар орталығын» бірлесіп құру жөнінде келісім жасалды. Мұндай орталықты ЕҰУ-де құру Қазақстанның жаңа энергетикалық стратегиясында ғылыми зерттеулерді және инновацияны енгізу процесін белсенді ете түседі.
Сутекті энергетика – сутекті алу, сақтау, тасымалдау және пайдалану мәселесін қамтитын зор келешегі бар ғылыми-техникалық бағыт. Осы бағыттың даму барысында экономиканың түрлі саласында сутекті технологияның экологиялық және энергия қорын сақтайтын басымдықтары барған сайын айқындала береді.
Энергиялық сыйымдылығы жоғары болып табылатын сутегі энергияны шоғырландыру үшін қызмет атқара алады. Сутегін жинақтауға, сақтауға, сақтау ыдыстарын толтырып отыруға және тасымалдауға болады, сондай-ақ, ол сығылған, сұйық және байланысқан күйде тасымалдана алады, осыған орай оның түрлі көліктердің жанармайы бола алатын айрықша қасиеті бар.
Сутекті энергетика саласындағы жұмыстар өндірісі дамыған көптеген елдерде (АҚШ, Еуроодақ, Жапония) ғылымды қажетсінетін технологияның даму бағытына жатады және Үкімет тарапынан да, дербес капитал жағынан да қаржылай қолдау барған сайын арта түсуде.
Сутекті энергияға айналдыратын негізгі түрлендіргіш – төмен және жоғары температуралық жанармайлық элементтер. Қазіргі сәттегі өндірістік төменгі температуралық сутектік элементтердің қолжеткен ПӘК-і 40-50 пайыздан асады, демек, бұл дәстүрлі іштен жану қозғалтқышымен немесе дизельмен салыстырғанда энергия пайдалану тиімділігінің әжептәуір ұтымды екенін көрсетеді. Жоғары температуралы қатты оксидтті жанармайлық элементтер (ҚОЖЭ) лақтырылып шығарылатын газ турбинасымен үйлесіп, 90 пайыз ПӘК-ке ие болуы мүмкін.
Сөз жоқ, авиация, әсіресе әскери және ғарыштық сала, кеме жасау сияқты техникалық аймақтарда сутекті энергетиканың кейбір элементтері қажетті уақыт мезетінде аса қысқа уақытта энергия беру арқылы және басқа да бірегей параметрлерге байланысты өз қолданысын тапты.
ҚОЖЭ сипаттамаларын зерттеуге арналған қондырғылар әзірге Қазақстанда жоқ. Біз алғаш осындай заманауи қондырғыны құрастырып шықтық. Қатты оксидтті жанармай элементтері үшін, сондай-ақ, орта және жоғары температурада жұмыс жасайтын ҚОЖЭ-ге арналған жаңа материалдарды сынақтан өткізетін орын да бар. Баламалы және сутекті энергетика бойынша кадрлар даярлау жұмыстары жүргізілуде, ғылыми-техникалық прогресс бойынша зерттеу нәтижелері Л.Н.Гумилев атындағы ЕҰУ-дің оқу процесіне енгізілді.
Аталмыш оқу орнының және Қазақстанның ФТҚ ғалымдарының халықаралық ынтымақтастығының маңызды бағыттарының бірі ең мәртебелі және ірі халықаралық ғылыми мекеме – «Ядролық зерттеулердің еуропалық орталығымен» (ЦЕРН, Женева) тығыз өзара әрекеттестік болып табылады. Осындай бірлескен жобалар аясында 2011 жылы ЕҰУ делегациясы Женевада болды. Сол кезден бастап еуропалық орталықпен іскерлік қатынастар қалыпқа түсіп келеді.
Жалпы, әлемдік ғылымда бірнеше ірі мега-жобалар жасалуда. Өкінішке орай, Қазақстанның физик ғалымдары әлемдік деңгейдегі ауқымды жобаларға қатыспайды.
Жергілікті ғылымды дамытуда нысаналы қаржыландыру бағдарламасы бойынша конкурстық жобалар мен ғылыми-техникалық прогресс аясында Қазақстанның физика-техникалық қоғамы маңызды рөл атқарады. Бұл қоғам заманауи жоғары дәлдіктегі қондырғылармен қамтамасыздандырылған эксперименттік зертханалар мен зертханалық жұмыстарға жоғары санатты мамандардың қызмет көрсетуі арқылы бірлескен жобаларды орындауға тәжірибелік көмегін тигізеді. Әсіресе бұл мемлекеттік, ұлттық және зерттеу мекемелеріндегі университеттік зертханаларды аккредитациядан өту процесінде аса маңызды.
Ғылымды дамыту үшін және «Қазақстанның ұлттық технологиялық бастамасы» атты еліміздің Үшінші жаңғыруы аясында жобаланған ғылымды қажетсінетін жаңа технологияны өмірге енгізу үшін және еліміздің бекем өркендеуі үшін бізге іс жүзінде қолданылатын нақты жобаларды жедел түрде жүзеге асыру қажет.
Қайрат КУТЕРБЕКОВ,
Л.Н.Гумилев атындағы ЕҰУ ғылыми-зерттеу институтының оқытушысы, профессор, Қазақстанның физика-техникалық қоғамының президенті,
Тыныс СҮЛЕЙМЕНОВ,
Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Көлік-энергетикалық факультеттің деканы, профессор