Аналитика ЗАТО Росатома Импортозамещение Интервью Лесной Наука Новоуральск Обзор Преференции Росатом Саров Северск Трехгорный

Наука ТВЭЛ – производству: примеры из городов присутствия

Объявленное Владимиром Путиным «Десятилетие науки и технологий» формирует новые ориентиры и стимулы для развития науки. Это и популяризация научного знания, и привлечение молодых людей к исследованиям и укрепление престижа профессии ученого. Далеко не последнее значение имеет и запуск передовых разработок в промышленное производство – именно в этом аспекте наука является важнейшим фактором для экономики страны и национального суверенитета. Государство стимулирует научную деятельность различными мерами, такими как прямая финансовая поддержка, гранты, президентские и правительственные стипендии для молодых ученых и аспирантов. Также гранты предоставляются фондами поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности. Есть и социальная поддержка – обеспечение молодых ученых жильем. Создаются научно-образовательные и научные центры мирового уровня. Развивается и международное сотрудничество.

Один из примеров, когда научно-исследовательские работы напрямую конвертируются в «достижения промышленности» – целый ряд работ, которые осуществляются в рамках деятельности АО «ТВЭЛ» (топливный дивизион Росатома), и затрагивают деятельность малых производственных предприятий в городах атомной промышленности. Об актуальных разработках 2024 года и перспективных работах на страницах специализированного издания Топливного дивизиона «Технологический дайджест ТВЭЛ» рассказал  Александр Угрюмов, старший вице-президент по научно-технической деятельности.

Направление – накопление

По словам Александра Угрюмова, в числе актуальных направлений – создание систем накопления энергии различных типов. Задача нетривиальна, поскольку необходимо конкурировать с мировыми лидерами данного направления и при этом полностью локализовать производство: от добычи сырья до выпуска и сервиса литийионных и других батарей. Потенциальный рынок потребителей – транспорт, а также стационарные системы накопления энергии. Требования к батареям в разных сегментах рынка отличаются, и поэтому прорабатываются оптимальные решения для каждого. Некоторые продукты, основанные на базовой технологии, будут коммерциализированы уже в начале 2025 года, а основной объем продуктов выйдет на коммерциализацию в 2026–2027 годы. К этому времени производство накопителей будет основано на российских технологических решениях. Александр Угрюмов отметил, что нужно будет и дальше обеспечивать научную поддержку индустрии, поэтому важная задача – создать научно-технический центр по системам накопления энергии. Также актуально создание композитных анодных материалов и выстраивание технологической цепочки для их серийного производства.

Аддитивное направление

Важный вектор развития новых бизнесов в ТВЭЛ – аддитивные технологии. Уже развернуто производство 3D-принтеров востребованных типов, разработана и оптимизирована конструкция печатающих металлом принтеров Rusmelt, процесс улучшений затронул всю линейку. Серийное производство изделий освоено в новоуральском НПО «Центротех» (резидент ТОР в атомграде Новоуральск Свердловской области; также производство аналогичных принтеров масштабировано на предприятии Росатома в Трёхгорном Челябинской области; на предприятии Росатома в Лесном Свердловской области выпускается принтер для печати пластиком). В Топливной компании рассчитывают, что в 2025 году производство металлических принтеров в Новоуральске станет полномасштабным и будет выпускать принтеры для заказчиков из стратегических отраслей страны. Развивая серийный выпуск, предстоит убедиться в прочности кооперационных цепочек поставок, доступности российских комплектующих. Разрабатываются и новые технологии печати – например, электронно-лучевая наплавка проволоки (ЭЛУНП). Налажена обратная связь с потребителями этих изделий – идёт обучение работе с принтерами, сопровождение и сервисное обслуживание продукции.

Важная стратегическая задача развития аддитивного направления – разработка программного обеспечения для моделирования технологических процессов печати, – отметил Александр Угрюмов. По его словам, это позволит конструкторам изделий и технологам уйти от традиционных решений, так как они смогут точно рассчитывать физико-механические, прочностные и иные характеристики деталей при аддитивном способе производства. В настоящее время на предприятии Росатома в Сарове создается комплекс «Виртуальный принтер 2.0», и кооперация производителей аддитивного оборудования возлагает на  этот продукт большие надежды: он важен для разработки и внедрения технологических процессов 3D-печати в производство. Программный комплекс рассматривается как самостоятельный продукт, который ускорит коммерциализацию принтеров.

Ещё одна задача для науки в аддитивном направлении – разработка технологий получения порошков различных сплавов, и масштабирование этого производства. Важно получить максимальный выход годной продукции, а также обеспечить рециклируемость порошков, чтобы материалы, использованные в печати, перерабатывались и возвращались обратно в технологический процесс. Это повысит эффективность и снизит стоимость изготовления продукции. Сейчас мы прорабатываем разные решения – от сравнительно простых до сложных: например, использование индуктивно связанной плазмы (здесь в работе помогают исследователи из Казанского научно-исследовательского университета (КНИТУ)). Напомним, выпуск порошков налажен в Глазове, на Чепецком механическом заводе.

Химия

Активно развивается химическое направление. Так, ученые Топливного дивизиона в рамках федерального проекта исследуют специфику карбида кремния и безусадочной керамики на его основе. Этот материал имеет большой потенциал применения в ядерной отрасли, машиностроении, двигателестроении. Цель – разработать полностью отечественную технологию получения карбид-кремниевых волокон и запустить изготовление изделий на их основе. Ожидается, что действующее производство появится через три-пять лет.

Немалый пласт работ ТВЭЛ связан с развитием специальной химии и малотоннажных химических производств. В высокой степени готовности находится проект по производству гидроксида лития, востребованного для электролитов, газоочистки, высокотехнологичных смазок. Еще один перспективный продукт – гидроксид алюминия: это сырье для полимеров, медицинских препаратов и др. Изучаются возможности производства фреонов разных марок, соответствующих требованиям Киотского протокола, а также газов для электронной промышленности.

Водородная энергетика, кроме конструирования электролизеров различной производительности, ставит задачу получения отечественных протонообменных мембран с необходимыми характеристиками. По этому идет работа во взаимодействии с Институтом общей и неорганической химии РАН, организована совместная лаборатория. ТВЭЛ рассчитывает выйти на серийное производство таких мембраны.

Титан

Большие работы ведутся в «Росатом МеталлТех» по развитию производства титановой продукции: холоднодеформированных и горячедеформированных труб, прутков и проволоки. Модернизируем оборудование нашего опорного предприятия, Чепецкого механического завода. Внедряя новые технологии, в ТВЭЛ стремятся максимально снизить себестоимости продукции: активно конкурируют другие российские и зарубежные предприятия. Необходимо укрепить позиции в сегменте комплектующих для оборудования ядерных энергетических установок транспортного класса, атомных станций малой мощности. Развивается и медицинское направление – производство титановых изделий для лечения сложных переломов, эндопротезирования.

Блок металлургии занимается созданием новых материалов, активно работая с коллегами из дивизиона «Наука и инновации» в рамках направления «Цифровое материаловедение». Важна возможность моделировать свойства и характеристики материалов, связывать эти результаты с исходными компонентами и технологиями получения материалов. Моделирование конструкционных материалов с макро– и мезоуровня уже переходит в масштаб микро– и даже на квантовый уровень, – отметил Александр Угрюмов.

Выбирайте российское!

Долгие годы фактически любую доступную технологию можно было приобрести на международном рынке, сделав пару кликов в интернете, некоторые продукты можно купить за рубежом и сегодня. Для многих производственных предприятий, в том числе отраслевых, кажется более удобным импортировать действующее оборудование, – отметил Александр Угрюмов в заключение. – Однако обратная сторона легкости такого подхода – потенциальная уязвимость. Лишь стабильная поддержка, в том числе со стороны рынка, дает отечественным разработчикам возможность самостоятельно воспроизводить критически важные решения. Только через научно-технический поиск наша страна сможет достичь технологического суверенитета.

LEAVE A RESPONSE

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *