Одна голова хорошо, а мероприятие-спутник — лучше: итоги спутника Конгресса молодых ученых в Перми

В Перми завершилось мероприятие-спутник III Конгресса молодых ученых. На нем ученые решали самые разные проблемы региона в сфере образования, экологии, промышленности и цифровизации. Рассказываем, какие вопросы поставил Пермский край перед исследователями со всей страны и какие ответы нашли специалисты.

В рамках мероприятия-спутника Конгресса молодых ученых специалисты, разбившись на группы, погружались в специфику Пермского края, выявляя проблемные зоны и предлагая пути их решения. По результатам работы каждая группа защитила свои наработки перед губернатором и членами краевого Правительства.

Ученые работали по четырем направлениям региональных задач:

— Повышение эффективности технологических процессов предприятий топливно-энергетического комплекса.

— Ликвидация экологических загрязнений в Пермском крае от изливов кислых шахтных вод в реки Пермского края, в том числе Каму.

— Включение обучающихся и педагогов в научно-техническое творчество посредством выстраивания партнерских отношений между образовательными организациями разного уровня и предприятиями реального сектора экономики по модели «Школа‑вуз‑предприятие».

— Совершенствование системы планирования и мониторинга реализации проекта «Умный город».

Три дня ученые готовили решения, которые помогут решить эти задачи. Для этого они посетили ключевые объекты инфраструктуры, научно-образовательный центр мирового уровня и другие площадки.

Повышение эффективности энергетических процессов

В Пермском крае есть несколько серьезных проблем. Это несовершенство оборудования и технологий (из-за этого, например, ухудшается качество воды и нефти), «осложнения при эксплуатации механизированной добычи нефти» (например, отказ насосов), сложности при проведении текущего и капитального ремонта скважин (низкое пластовое давление, высокий газовый фактор и так далее) и многие другие.

Поэтому для первой группы представители региона поставили две важные задачи — сделать энергетические процессы на производствах эффективнее и снизить антропогенную нагрузку на экосистему региона.

Ученые предложили оптимизировать геолого-технические мероприятия. Для этого нужно провести исследования, которые позволят узнать геологическое строение месторождений региона, оценить и проанализировать запасы нефти.

Еще одна серьезная проблема, с которой сталкивается регион — избыток попутного нефтяного газа (ПНГ). Это смесь различных газообразных углеводородов, растворенных в нефти, выделяющихся в процессе добычи и подготовки нефти. На данный момент избыток не используется в промышленности, то есть бесполезен. Специалисты же предложили направить его на нужды майнинговых ферм, генерирующих криптовалюту Это позволит не только полностью утилизировать ПНГ, но и развивать кластер IT-технологий в регионе, а также создаст возможность для появления услуги генерации криптовалют.

Ученые также предложили цифровизировать центры добычи нефти и газа. Это позволило бы расширить функционал существующих информационных систем, а также развить отечественную линейку программно-аппаратных комплексов. Так, например, исследователи предложили создать голосового ассистента, который поможет операторам быстро получать необходимую информацию. Это ускорит выполнение задач.

Кроме того, производство так станет безопаснее. Операторы смогут выполнять процессы, не отвлекаясь от наблюдения за окружающей обстановкой. Сам голосовой интерфейс интуитивно понятен. Благодаря этому обучение будет быстрым.

Особое внимание специалисты уделили тому, что в регионе необходимо создавать комплексную научно-техническую программу «Экономика полного жизненного цикла труднодоступных ископаемых ресурсов». Это важно из-за проблем, с которыми столкнулась отрасль. Дело в том, что в последние годы увеличилась доля низкорентабельных запасов (с 36% до 55%), почти ⅔ разведанных запасов нефти относятся к трудноизвлекаемым. А чтобы повысить нефтеотдачу пластов, нужно тратить очень много денег.

Чтобы решить эти проблемы, специалисты первой группы предложили перейти к энергосберегающей механизированной добыче ископаемых ресурсов. Для этого ученые заявили, что необходимо подготовить инновационные химические и термохимические технологии. Они позволят увеличить нефтеотдачу пластов. Также важно разработать технологии для освоения трудноизвлекаемых запасов.

В результате всех этих действий Пермский край сможет получить продукты с повышенной стоимостью, появятся дополнительные рабочие места, а также увеличится туристический поток.

Вместе с тем, идеи пермских ученых могут быть расширены на федеральный уровень. «У Пермского НОЦ есть классные разработки по цифровизации нефтедобычи, которые могут быть применены для всей нефтегазовой отрасли. Мы подробно изучили их и предложили ряд направлений, по которым можно расширить НИОКР», — отметил модератор группы, руководитель проекта Центра компетенций технологического развития ТЭК при Министерстве энергетики РФ Константин Фролов.

Одним из важных итогов также может стать создание комплексной научно-технической программы «Экономика полного жизненного цикла труднодоступных ископаемых ресурсов». Ряд ее аспектов уже проработаны в Пермском НОЦ.

Борьба с загрязнением

Ученые из второй группы занимались борьбой с загрязнениями. В реки-притоки Камы, протекающей через город Пермь, вместе с потоками шахтных вод (то есть вод, образующихся в результате притока подземных вод в горные выработки при добыче полезных ископаемых) попадают опасные вещества. Их вредному воздействию подвергаются 1,3 миллиона человек.

Специалисты предложили выделить несколько этапов мероприятий с четким результатом и привлечь Российскую академию наук, чтобы провести двухэтапный НИОКР с экспертами на базе РАН.

В рамках краткосрочного периода до 2025 года ученые предложили сократить объем изливов кислых шахтных вод и создать систему экомониторинга с ГИС-модулем. Также необходимо провести НИОКР, чтобы найти наиболее рациональную технологию очистки шахтных вод.

В среднесрочной перспективе до 2030 года специалисты объявили, что нужно запустить систему мониторинга, выбрать лучшие места для создания локальных очистных сооружений и запустить их, а также искать пути оптимизации затрат.

В долгосрочной перспективе до 2035 года необходимо исключить образование стоков с отвалов, восстановить нарушенные территории, а также постараться минимизировать негативное влияние донных отложений.

Ученые ожидают, что предложенные варианты решения проблемы смогут уменьшить объем поступления шахтных вод до 35%. Также будет обеспечен экологический мониторинг, который поможет отслеживать состояние территории Пермского края. Также на 99% должна сократиться масса загрязняющих веществ, которая попадает в реки с шахтными водами.

Школьники, студенты и наука

Третья группа исследователей занималась вопросами образования. В Пермском крае стоит большая проблема с кадровым потенциалом региона, проще говоря — слишком мало школьников вовлечены в науку, остро не хватает специалистов по техническим и инженерным специальностям. Кроме того, молодые люди часто уезжают в другие регионы.

Специалисты отметили, что в Пермском крае уже есть практики, которые можно использовать для решения поставленных задач. Например, профильные классы и школы при вузах (медицинские, инженерные, авиастроительные и так далее). Кроме того, в Перми уже началось проектирование кампуса мирового уровня. Он позволит создать совместные кафедры (в том числе с ведущими вузами), профильный лагерь для школьников. Также в рамках этого проекта будет запущена программа повышения квалификации учителей.

Ученые сосредоточили внимание на школьниках. Они предложили выделить ребятам, которые разработали проектные решения по кейсам предприятий, стипендии за счет средств федерального бюджета и самих компаний. Кроме того, специалисты предложили реализовать модель временного трудоустройства несовершеннолетних летом. В нем студенты в качестве наставника с группой школы отправятся на предприятие, где куратор «влюбит» ребят в профессию. Также исследователи предложили создать профильные смены в лагерях и внедрить механизм отложенного контракта между школьниками, вузами и предприятием. Это позволит готовить ребенка к работе на определенном предприятии с юных лет

Развитие «Умного города»

Еще одна группа исследователей проанализировала Пермский край с точки зрения развития ЖКХ, безопасности, социальных сервисов и услуг для привлечения туристов в концепции «Умный город». Особое внимание специалисты уделили социально-экономическим эффектам в городских средах разного масштаба. Ученые определили основные барьеры, которые не позволяют внедрить цифровизацию повсеместно (нехватка финансирования, нежелание нести затраты, нежелание прозрачности и так далее).

Ученые предложили, во-первых, обеспечить адресные субсидии на внедрение и льготные кредиты, сократить объем проверок и перейти удаленный мониторинг, а также скорректировать нормативную документацию.

Губернатор Прикамья пригласил участников группы «Умный город» на форум «Строим цифровой регион». Там они проведут более глубокую проработку вопросов и создадут технологическую карту развития региона по этому вопросу.

Текст: Анастасия Черкесова