Химия успеха: путь от производства до лаборатории и обратно
Как часто новости об изобретениях ученых подвисают в воздухе: сделали, а что дальше? Как и где это можно применить? И дело не в том, что изобретение плохое, а в том, что ученые часто далеки от реальных потребностей промышленности, а промышленность не всегда может понять язык ученых и применить их открытие на практике. Для эффективного взаимодействия им нужен посредник, переводчик.
Химия в масштабе 100:1
— Ощущение, что без какого-то субъекта, где можно заниматься масштабированием химических технологий, невозможна коммерциализация химических разработок, у нас было давно, — рассказывает директор Инжинирингового химико-технологического центра (ИХТЦ), доктор химических наук Алексей Князев. — Еще когда я был заведующим лабораторией в университете, я понимал: то, что у меня получилось в колбе, может быть очень хорошим продуктом. Но этого количества недостаточно для дальнейших испытаний, сложно оценить качество такого продукта, потому что при масштабировании эффект может быть иным, не посчитаешь его стоимость, потому что то, что ты делаешь с помощью колб и пробирок — это не себестоимость, не экономика.
Идея создания инжинирингового центра, парка опытных установок и прочей инфраструктуры витала в воздухе. Без нее научная инновационная деятельность химиков ТГУ и других научных организаций становилась бессмысленной. Но в стенах университета реализовать такой проект было невозможно. При всей кажущейся высоте потолков в классическом вузе, они не превышает четырех метров, а химические аппараты занимают гораздо больше пространства.
Огромным вкладом в реализацию грандиозных планов стала победа ТГУ в 2014 году в конкурсе Министерства образования и Министерства промышленности и торговли РФ на создание инжиниринговых центров при крупных вузах. Победителям были выделены значительные суммы. Львиная доля пошла на оборудование, часть — на зарплаты, часть — на командировки. А было их немало. Только за первый год — около 350. Но по-другому цели было не достичь.
— Мы поставили перед собой задачу — познакомиться с промышленностью. Собирали запросы с заводов, обрабатывали, направляли свои предложения, — говорит Алексей Сергеевич. — На старте нас никто не знал. Прошло всего три года, но у нас уже есть список ключевых партнеров, которые относятся к нам как к постоянным исполнителям их промышленных пожеланий.
В России для химического инжиниринга рынок необъятный. Конечно, при крупных предприятиях есть корпоративные научные центры — «Газпром», «Лукойл» и некоторые другие гиганты могут себе это позволить. А отдельных компаний, которые бы не входили в крупные холдинги и при этом могли бы предложить комплексную услугу, — единицы. С теми, которые существуют, ИХТЦ также старается завязать партнерские отношения.
— Конкурировать бессмысленно, сейчас запросов больше, чем предложений. Грамотных айтишников сейчас достаточно, легко можно собрать команду профессионалов для выполнения той или иной задачи. А когда начинаешь искать в окружении людей, разбирающихся в химии настолько, чтобы войти в нашу команду, понимаешь, что их не так много. В пределах одного города, даже очень умного, собрать несколько команд по 50 человек химиков крайне сложно. Поэтому мы сотрудничаем не только с ТГУ, но и с другими вузами по всей стране — в Новосибирске, Архангельске, Москве и других городах.
География заказчиков тоже внушительная. К томичам обращаются не только из разных уголков России, но и из стран ближнего зарубежья: Казахстан, Белоруссия, Украина, Узбекистан. Химия — аполитичная наука. Старые связи в химической промышленности, которые были в Союзе, поломаны, но какие-то искорки по проводам еще пробегают. Кто-то приходит напрямую, другие — через ТГУ и его химический центр.
— Но к кому бы ни обратились за помощью, мы кооперируемся, и гость попадает и в университет, и в ИХТЦ, и на площадку, — отмечает Алексей Князев.
Профессиональный перевод
Ежедневно в химико-технологический центр поступает два-три заказа на инжиниринговые услуги. Но хвататься за все здесь не привыкли. Есть в объеме запросов доля фейковых.
Например, встречаются люди, которые занимались ритейлом. Накопили денег. В ритейле прибыль уменьшилась, а химическая отрасль уже седьмой год подряд показывает стабильный рост. И человек решает: давайте займемся химией.
— Но надо понимать, что в ритейле ты покупаешь шесть вагонов товара, продаешь и за короткий срок получаешь небольшую прибыль. А в химии срок окупаемости может достигать 7-10 лет при вложениях в миллиарды рублей, — комментирует Алексей Князев. — Конечно, есть и более бюджетные технологии. Но надо понимать, что для этого нужно кроме денег иметь опыт, желание и массу всего еще. Иначе ничего не получится. Зато когда все составляющие у заказчика в наличии, мы с удовольствием решаем его задачи с помощью науки.
И здесь начинается профессиональный перевод с языка производственников на язык науки.
— Когда берешь заказ, он звучит так: мне нужен новый технологический регламент на производство продукта. Если с этим заказом напрямую прийти к ученому, он может не понять, чего от него хотят. У нас в команде есть люди, которые профессионально разрабатывают технологические документы, карты, регламенты, обоснования, исходные задания на проектирования — ворохи документации. Мы считаем оборудование, делаем запросы, анализируем: сколько стоит колонна, теплообменник. Если таким образом «обшелушить» задачу, с которой к нам пришел заказчик, то останется ядро, научно-исследовательская работа. И вот, когда ученому говоришь: определи температуру, давление и другие условия, чтобы у нас из таких-то веществ получался такой-то продукт, он приступает к привычной для него работе.
На этом этапе может показаться, что функции центра закончены. Но если заказчику требуется пять тонн образца, то придется подождать пару лет, пока ученые в колбах наработают такой объем вещества. В ИХТЦ есть собственный производственный участок. Там на основании лабораторно регламента готовится необходимое оборудование и проводится масштабирование. Из маленького аппарата процесс переносится в большой, и уже в нем происходит предфинальная стадия, когда на полупромышленном масштабе определяется: работает технология или требуется ее доработка.
За неполных три года в ИХТЦ выполнили около 80 больших и малых контрактов, вывели на рынок 50 новых продуктов. При этом главное достижение — что это не разработки в воздух.
— Часто бывает, что ученый изобрел что-нибудь, но куда и как это применить — непонятно. Гораздо круче читать новости: для такого-то завода ученые разработали технологию, и теперь он производит тысячи тонн такого-то продукта. Это означает, что была правильно выполнена работа: был заказ от рынка, и производственная задача была успешно решена с помощью науки, — отмечает Алексей Князев.
Жидкости и порошки — на вес золота
Основной интерес для центра представляет промышленная химия для больших заводов.
— Мы работаем с заказчиками, которые выпускают сотни тысяч тонн химической продукции. Она становится понятной потребителю, когда это уже какой-то конкретный продукт: кабель, колесо, пластик, кафель. То, с чем работаем мы — это странные непонятные жидкости и порошки.
Большинство заказов — коммерческая тайна. Были за первые годы работы ИХТЦ разработки сорбентов для поглощения ядов, оптимизация технологии получения сырья для производства полимеров, разработки, которые помогли некоторым военным предприятиям и химическим компаниям решить вопрос с отходами. Всего не перечислишь.
— Экономический эффект этого года для предприятий от оказанных инжиниринговых услуг ИХТЦ ТГУ для наших партнеров составил более 800 миллионов рублей. В следующем году мы надеемся, что эта цифра будет удвоена.
Но, конечно, есть у команды инжинирингового центра и собственные приоритетные интересы. Например, это флотореагены для металлургической отрасли. Они позволяют повысить степень извлечения металла из породы. Первые подступы делаются к фармацевтическим субстанциям. Успешно прошли испытания антипиренов.
— В магазине покупатель его никогда не купит, потому что он ему не нужен. Он уедет на кабельный завод, попадет в облицовку кабеля и, если, не дай бог, где-то заискрит проводка, ничего не загорится, потому что там будет огнестойкая изоляция. Знаю, что наши антипирены попали в стулья, на которых будут сидеть фанаты чемпионата мира по футболу. Хотя последнее, о чем задумывается болельщик, — может ли под ним гореть стул.
Еще одно направление подсказала сама жизнь. В августе этого года в Китае были приостановлены десятки тысяч заводов, вредящих окружающей среде. И многие российские ритейлеры из разных сфер вдруг узнали, что нужных им веществ у привычного поставщика купить нельзя.
— У нас есть ряд запросов: не могли бы вы нам делать 500-600 килограммов такой-то химической продукции? — рассказывает Алексей Князев. — И мы готовимся к тому, чтобы заниматься малотоннажным химическим производством.
Нормальное состояние для центра — постоянные промышленные испытания. Процесс разработки идет непрерывно и ежедневно в двух-трех точках страны идут испытания разработанных технологий. В Кемерово, Тамбове, Новокузнецке, Салавате, в Томске... После получения протокола испытаний либо продукт выходит на рынок или к заказчику, либо проводится его доработка.
Конечно, практически все разработки предназначены для крупных предприятий. Но несколько продуктов выведено на рынок и успешно продается (автошампунь и линейка чистящих средств для сантехники), в том числе в томских магазинах. Этот тот редкий случай, когда то, что разработали ученые можно использовать в повседневной жизни.
Особенность ИХТЦ — в открытости команды для новых идей и новых людей. Нормальное явление — практиканты из томских вузов.
— В этом году у нас было три человека из ТПУ и четверо ребят из ТГУ — они работали в большом проекте. Если у человека есть идеи, которые он хочет реализовать, мы с удовольствием примем его в свою команду. Мы на старте можем проверить начинающего специалиста, дав ему работу, где он может себя проявить, показать, что он способен работать головой, — отмечает директор центра.
— Кроме аналитических способностей в области химии, важны умение писать и читать на правильном русском языке, коммуницировать. Потому что это великое искусство говорить на одном языке и с промышленником, и с ученым так, чтобы оба поняли, что от них требуется и что им предлагается.
