Можно сказать, что топливо будущего — это топливо с управляемыми свойствами — с заданным энергосодержанием на единицу веса, заданной отдачей энергии и минимумом отходов. О топливе будущего мы разговоаривали с директором Института топлив будущего(Future Fuels Institute) проф. Аланом Г. Маршаллом и профессором Евгением Николаевым, по приглашению которого Алан Маршалл прибыл в Москву, где прочитал лекцию:«Петролеомика: химия подземного мира». Проф. Алан Маршалл(автор метода масс-спектрометрии ионного циклотронного резонанса). Кроме Института топлив будущего, Проф. А.Г. Маршалл – директор программ ионного циклотронного резонанса Национальной лаборатории Сильных магнитных полей США. Он — изобретатель метода масс-спектрометрии ионного циклотронного резонанса, Президент Американского общества масс-спектрометристов(более 7 тысяч членов), член редколлегий 9-ти журналов и Энциклопедии масс-спектрометрии, автор более 500 статей, имеющих более 18500 цитирований.
Добрый день! Известный ученый, профессор Алан Маршалл приехал в Россию. Какова основная цель визита, и каких результатов вы ждете?
Николаев Евгений Николаевич. Мы пригласили профессора Маршалла в связи со сколковской инициативой. Мы довольно много говорили с официальными лицами Сколково о возможности создания чего-то подобного тому, что Алан создал в Америке – это«Институт топлив будущего». Основная направленность – применение мощных аналитических современных методов для анализа синтетических нефтей и биотоплив. Дело в том, что есть старые неразрешенные вопросы в нефтях, особенно касающиеся тяжелых фракций нефтей, и новые вопросы, которые возникают в связи с биотопливами. И Алан систематически с использованием той техники, которая развивается в его лаборатории, в первую очередь, ионного циклотронного резонанса, который он открыл в 74-м году, — используя эту технику, анализировать вот эти сложные системы.
Вот мы сейчас прослушали лекцию – как бы выделили три поколения биотоплив – первый это поколение биотоплив из того что едят, второй – из того что несъедобно и третmt поколение – это водоросли. Третье поколение биопотлива — Какие виды водорослей, какое именно направление Алан считает наиболее перспективным?
Маршалл. Основное направление исследований сейчас – это создание таких водорослей, которые бы имели наибольшее процентное содержание липидов, потому что, в конечном счете, липиды создают искусственную нефть. Так же, как в производстве биотоплив на принципе метанола ищут микроорганизмы, которые бы ели метанол и производили, скажем, этанол или даже бутанол. Общий принцип состоит в том, что чем больше число атомов углерода в молекуле, тем более эффективным является топливо. И здесь открываются возможности генетической инженерии – конструировать организмы с наибольшим числом атомов углерода, вот это основное направление, наверное.
Природа долгое время занималась генетической инженерией в первый миллиард лет, когда были только бактерии на Земле. И сине-зеленые водоросли признаны одним из самых лучших ее изобретений. Они рассматриваются как вариант для топлива. Если не эти, то другие, может быть?
Маршалл. Только для одного типа водорослей есть полный геном, и сейчас ведутся исследования только этих. После того как все будет изучено, мы перейдем на другой тип, когда будут получены ответы на вопросы. Крек Вентер, который первым сиквенировал геном, консультирует компании занимающиеся топливом и получает 2 миллиона долларов в год за то, чтобы дать рецепты, как модифицировать эти водоросли, чтобы они были потенциальными эффективными биотопливами. Но пока что это не очень энергетически выгодно. Главный вопрос — как убрать воду? Для этого нужна энергия, и пока что энергетические затраты слишком велики… Требуется больше энергии, чтобы испарить воду, и получаемая энергия в результате создания таких водорослей заметно снижается.
Когда началась работы института топлива будущего? И кто есть сегодня реальный претендент на топливо будущего?
Маршалл. Институт был образован 2 года назад. Первый контракты заключались с нефтяными компаниями. Что касается топлив-кандидатов на топливо будущего, то это делается вместе с старап-компаниями, небольшими компаниями, которые пока работают. Большая индустрия, кроме метанола, бутанола, не подключена еще к этому направлению.
А такая нефтяная держава, как Россия, какие может выгоды получить от работы с институтом топлива будущего?
Николаев. Алан, как простейший и наиболее эффективный вид сотрудничества в этом плане, видит сотрудничество через институт ИБХФ(институт био-химической физики имени Эммануэля), который активно работает в области биотоплив. Сергей Дмитриевич Ворфоломеев, который возглавляет этот институт, — один из лидеров этого направления вместе с кафедрой энзимологии химфака МГУ. И вот пока что планируется развивать сотрудничество в такой форме.
Маршалл. Я хочу более развернуто ответить на вопрос. На первом этапе работы этого института мы следовали желаниям нефтяных компаний. И нефтяные компании на этом этапе желали больше работать с нефтью – это более знакомый им объект. Если же они пожелают работать с биотопливом, то, естественно, для этого есть ресурсы и желание. Институт топлива будущего будет работать с биотопливом.
У вас получается очень широкий диапазон от состава нефти до генома бактерий.
Николаев. Геномом мы не занимаемся. Протеом – белковый состав – это нам ближе.
А каков состав белка в водорослях? Какой у них – как говорят по аналогии с геномом – протеом? Предполагается ли подключить Сколково к столь наукоемкому направлению?
Николаев: Конечно, в Сколково существует целый кластер, биомедицинский кластер, возглавляемый Игорем Горяниным. Это один из самых активных кластеров в сколковском проекте. Конечно, там есть всякого рода работы по геномике, по петролиомике. Но пока что мы в этой кооперации не рассматриваем столь широкий охват, хотя Алан Маршалл был известен в Советском Союзе в 70-х годах. Была толстая книжка по биохимии, перевод его книги, которую он сделал, когда преподавал в университете. Так что, в первую очередь, биохимия, а потом уже дальше петролиомика. Петролиомика – это наука, которая родилась совсем недавно.
Может быть, поскольку она родилась усилиями Алана, о петролиомике он скажет несколько слов в популярном формате?
Маршалл. Все нефти разные. Одна нефть лучше другой – для нефтеперерабатывающих заводов это очень важно. Критерий качества нефти для нас тоже чрезвычайно важен. И только проникновение методов молекулярного анализа, которыми располагают люди, работающие в области петролиомики, в эту область, может объективно оценить качество нефти. Дело в том, что плохая нефть забивает трубы, и завод встает на месяцы, и огромные убытки. Здесь эти методы, конечно, позволят многократно поднять эффективность перегонки нефти.
Вопрос о том приборе, который создал Алан. Сегодня мы имеем несколько таких прорывов. Первый был сделан с созданием секвенатора – геномика при этом испытала прорыв. Сейчас Алан создает прибор тоже высочайшего научного уровня. Возможно это позволит достичь каких-то прорывов – ваш прибор и его научная значимость?
Маршалл. Я в своей лекции уже говорил, что эта новая технология, как я ее вижу, позволит делать вещи, которые сейчас делаются с чрезвычайным трудом отдельными группами, которые наиболее продвинуты в этой области, делают их рутинно.
Что касается протеомики, скажем, человеческого протеома, то современные методы позволяют анализировать половину протеома. Если у нас в протеоме порядка 20 тысяч белков, то 10 тысяч охватывает. А с созданием этого метода этот процент может сильно возрасти. То же самое и с нефтью. Сейчас покрывается половина состава, а с новым магнитом мы надеемся полностью получить полную информацию о составе нефти. Инструмент стоит порядка 20 миллионов долларов. По этим двум причинам, которые я сказал: протеом человека и более глубокий анализ нефти, — по этим причинам и дали столь большие деньги, в первую очередь, NSF.
Но есть пример. В 2000-м году было потрачено 3 миллиарда на расшифровку генома. Теперь это стало практически рутинной операцией, которая делается за гораздо меньшие деньги, то есть стоимость расшифровки приближается к 1000 долларов. Можно ли ожидать такого прорыва в протеомике?
Маршалл. Я осторожен в предсказаниях и считаю, что не являюсь провидцем здесь. Многие люди любят это предсказывать, но не я. В чем я оптимистически настроен, это исследования асфальтенов, тяжелых фракций нефти. Наши результаты показывают, как я уже в лекции говорил, что это не огромные полимеры, а это неэквивалентно связанные мономеры небольших масс, порядка 600 дальтон. Если бы научному сообществу удалось их отделить друг от друга, то есть разбить эти кластеры, эти комплексы, то эта нефть, получаемая из асфальтенов, она бы вернулась в производство и не выбрасывалась бы, не закатывалась бы в асфальт, а служила нефтехимии. Здесь я оптимистичен.
В исследованиях используется магнитное поле напряженностью 21 тесла(1 тесла – это 10 тысяч эрстед), столь большая напряженность электрического поля, она требуется для разделения, чтобы разделить их друг от друга?
Маршалл. Нам нужно понять, как молекулы друг к другу прикреплены, через какие связи. И после этого решить, как эти связи легче всего разорвать. Для этого нужна эта масс-спектрометрия. Она не разрывает эти связи, масс-спектрометрия анализирует, определяет, какого типа связи. Внутри масс-спектрометра их можно разорвать и посмотреть: это прочные химические связи или так называемые нековалентные связи, такие физические связи. Это масс-спектрометрия может сказать. И чем выше магнитное поле, тем более информативным является этот метод.
Но 21 тесла – это, вообще, чудовищная напряженность магнитного поля. По-моему, рекордное значение сейчас.
Маршалл. Для этой техники, масс-спектрометрии, это рекордное значение.
Николаев. Да, потому что магнит для такого масс-спектрометра должен не только создавать высокое поле, но это поле еще должно обладать другими характеристиками: заполнять собой определенный объем и быть однородным в этом объеме. В этом плане это рекорд, и такой магнит уникален. А вообще, существует масса других магнитов, которые создают большие поля. У него в лаборатории есть магниты, которые создают 25 тесла.
Пожелаем удачи профессору Маршаллу в его иследованиях!
СПРАВКА: Масс-спектрометр ионно-циклотронного резонанса с преобразованием Фурье(FT-ICR MS) характеризуется высочайшей разрешающей способностью(m/Δm50% > 800.000 в широком диапазоне масс, что больше, чем у любого другого масс-анализатора) и поэтому является наилучшим решением для анализа сложных смесей. Основным достоинством метода FT-ICR MS является то, что в случае идентификации отдельных компонентов в сложной смеси, метод имеет в 250 раз большую предельную эффективность нежели лучшие из одностадийных методов химического анализа(газовая, жидкостная, эксклюзионная хроматографии и т.д.). Таким образом становится возможным анализ сложных смесей без предварительного хроматографического разделения. Другим бесспорным достоинством метода FT-ICR MS является то, что элементный состав химических соединений может быть непосредственно определен при помощи точного измерения масс соответствующих молекулярных ионов(до ~1.000Да). По брутто-формуле каждого соединения можно рассчитать набор характерных величин: количество гетероатомов(так называемого«класса» соединений), количества колец и кратных связей(DBE или«тип» соединения) и количества атомов углерода(мера степени алкилирования).
ООО«Сонда Технолоджи», портфельная компания венчурного фонда«С-Групп Венчурс», созданного при участии капитала ОАО«РВК», запустила свой новый биометрический проект«Школьное окно. Столовая». Старт проекта состоялся 17 мая 2012 года в средней школе № 76 г. Екатеринбурга.
ОАО«РВК» и Музей компьютерной истории(The Computer History Museum, Маунтин-Вью, Калифорния, США), ведущая в мире организация, изучающая историю вычислительной техники и ее влияние на общество, запустили совместный проект, в рамках которого будут записаны истории развития полупроводниковых технологий с середины 20-го века до нашего времени в видеоформате высокого разрешения(HD Video). Истории будут основаны на устных свидетельствах российских первопроходцев в этой сфере и станут частью постоянной коллекции музея, которая поможет историкам и ученым всего мира в их будущих исследованиях.
Фото ИТАР-ТАСС Фото ИТАР-ТАСС Статьи по теме: КамАЗ въехал в«Сколково» 3. Нанонациональная идея «Сколково» и Microsoft расширяют программу поддержки инновационных стартaпов Фонд«Сколково» и Microsoft подписали сегодня соглашение об открытии центра научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ(НИОКР) корпорации.
18 мая в 12.00 в Москве, вБольшом зале международного мультимедийного пресс-центра РИА Новости состоится торжественная церемония награждения победителей Второго всероссийского профессионального конкурса для представителей СМИ«Инновации в России глазами журналистов – 2012». Учредителем и организатором конкурса является ОАО«РВК».
22 мая 2012 г. в 11:00 в Международном мультимедийном центре РИА Новости состоится пресс-конференция, посвященная открытию конференции Skolkovo meets DLD. В ней примут участие:
Для модернизационного развития страны систему поддержки малых и средних предприятий, внедряющих в производство передовые научные идеи и технологии, проще говоря, свое Сколково нужно иметь в каждом регионе. Об этом корр. ИТАР-ТАСС в Нальчике, где сегодня открылся Северо-Кавказский IT-форум, сказал председатель оргкомитета форума глава Института информатики и проблем регионального управления Кабардино-Балкарского научного центра Российской Академии наук /КБНЦ РАН/ академик Петр Иванов.
Пётр Марченко: Добрый вечер! Разрешите поприветствовать в нашей студии вице-президента фонда«Сколково», главу Российской ассоциации по связям с общественностью Станислава Наумова.
«Лейтмотивом пленарного заседания пятого Невского международного экологического конгресса(НЭК), дискуссий на „круглых столах“ и рекомендаций должны стать правовые аспекты экологической политики государств, деятельности бизнеса, усилий общественных организаций, — заявила заместитель Председателя Совета Федерации Светлана Орлова на заседании Организационного комитета НЭК. — Работа нашего Конгресса даст возможность изучить достижения разных стран и сформулировать предложения мировому сообществу, направленные на достижение баланса в одновременном обеспечении сбережения природы, роста экономики и благополучия людей»
Форум инновационных технологий«InfoSpaсe» прошел в Центре международной торговли в Москве в апреле с. г. Организаторами форума выступили Межведомственная рабочая группа по инновационному законодательству при Администрации Президента РФ, Комитет Торгово-промышленной палаты РФ по содействию модернизации и технологическому развитию экономики России и Государственная Дума РФ.
Корреспонденты журнала«Экология и жизнь», ставшего информационным партнером форума, взяли интервью у представителя Администрации Президента Екатерины Витальевны Поповой
На прошлой неделе Эрнст фон Вайцзеккер(Ernst Ulrich von Weizsäcker) посетил Москву, где прочитал лекции. Считатется, что цивилизации сопутствует проблема дефицита ресурсов. В прежние времена типичным способом ее решения было исследование новых территорий. Существует«обратный эффект», наблюдаемый на протяжении столетий: успехи в повышении эффективности часто вели к абсолютному увеличению потребления ресурсов. Где выход?
В самом начале мая Президентом РФ были утверждены«Основы государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года». В её«основах“ - презумпция экологической опасности планируемой экономической деятельности, приоритетность сохранения естественных экологических систем, Спустя несколько дней, Министерство природных ресурсов и экологии объявило о подготовке пакета экологических инициатив - »Основы экологической политики России на период до 2030 года». За разъяснением о том, какие в свете появления названных документов инновации стоит ожидать москвичам, мы обратились к руководителю Департамента природопользования и охраны окружающей среды Москвы Антону Кульбачевскому
Член редколлегии нашего журнала академик Юрий Васильевич ГУЛЯЕВ выступил на форуме«Наука и общество», посвященном теме«Медицина и физиология XXI века». После выступления он поделился с журналом своими планами на будущее.
На II Московском экологическом форуме учащихся внимание многих участников и гостей привлекли доклады и сообщения, представленные в секции«Животные в искусственных условиях обитания». Мы представляем отрывки из некоторых работ юных экологов.
Профессор Михаил Ситковский – главный разработчик одной из передовых научных концепций, предлагающих успешное лечение онкологических и инфекционных заболеваний. В настоящее время он занимает позицию привилегированного ученого(Presidential Scholar) в Дана-Фарбер Институте рака Гарвардского медицинского центра США(Dana-Farber Cancer Institute in Harvard Institutes of Medicine), а также является директором Института воспалительных заболеваний, который он основал в Северо-Восточном университете(Бостон, США). В течение 20 лет он возглавлял лабораторию в Национальном институте здоровья США(Lab Chief at the National Institites of Health, USA).
«Лейтмотивом пленарного заседания пятого Невского международного экологического конгресса (НЭК), дискуссий на „круглых столах“ и рекомендаций должны стать правовые аспекты экологической политики государств, деятельности бизнеса, усилий общественных организаций, — заявила заместитель Председателя Совета Федерации Светлана Орлова на заседании Организационного комитета НЭК. — Работа нашего Конгресса даст возможность изучить достижения разных стран и сформулировать предложения мировому сообществу, направленные на достижение баланса в одновременном обеспечении сбережения природы, роста экономики и благополучия людей»
Член редколлегии нашего журнала академик Юрий Васильевич ГУЛЯЕВ выступил на форуме «Наука и общество», посвященном теме «Медицина и физиология XXI века». После выступления он поделился с журналом своими планами на будущее.
На II Московском экологическом форуме учащихся внимание многих участников и гостей привлекли доклады и сообщения, представленные в секции «Животные в искусственных условиях обитания». Мы представляем отрывки из некоторых работ юных экологов.
Профессор Михаил Ситковский – главный разработчик одной из передовых научных концепций, предлагающих успешное лечение онкологических и инфекционных заболеваний. В настоящее время он занимает позицию привилегированного ученого (Presidential Scholar) в Дана-Фарбер Институте рака Гарвардского медицинского центра США (Dana-Farber Cancer Institute in Harvard Institutes of Medicine), а также является директором Института воспалительных заболеваний, который он основал в Северо-Восточном университете (Бостон, США). В течение 20 лет он возглавлял лабораторию в Национальном институте здоровья США (Lab Chief at the National Institites of Health, USA).
RSS
Архив "Статьи"
