Опубликовано: 04.10.2024

1 октября 2024 г. сотрудники ИПНГ СО РАН и ИФТПС им. В.П. Ларионова СО РАН Александр Романович Александров, Людмила Петровна Калачева, Альберт Серафимович Портнягин и Василий Николаевич Тагров совершили совместный выезд на карьер проявления кварцевых песков Едейское и Кангаласский угольный разрез для отбора проб песчаных и глинистых грунтов. Эти грунты используются для проведения экспериментов в качестве пористых сред для исследования образования и стабильности гидратов различных газов, носителей-сорбентов для углеводородокисляющих микроорганизмов и изготовления экологически чистых клинкерных керамических материалов повышенной прочности.

Научным направлением деятельности лаборатории техногенных газовых гидратов ИПНГ СО РАН в рамках Госзадания Минобрнауки РФ является обоснование возможности создания подземных хранилищ газа в гидратном состоянии в подмерзлотных водоносных горизонтах для создания стратегических запасов газа в случае аварийных ситуаций на месторождениях и магистральных газопроводах. А также рассматривается возможность захоронения углекислого газа в виде гидрата для снижения его концентрации в атмосфере. В подземных хранилищах газ обычно хранится в свободном виде, емкость хранилища может достигать до 2 млрд м³, а при хранении газов в гидратном состоянии емкость хранилища может существенно увеличиться за счет уникального свойства гидратов концентрировать в 1 объеме до 170 объемов газа. Если рассматривать подмерзлотные водоносные горизонты в качестве потенциальных подземных хранилищ, то наличие мощной толщи многолетнемерзлых пород (ММП) в виде естественной покрышки будет способствовать сохранению стабильности гидратов, а также невысокая проницаемость ММП будет препятствовать эмиссии газов в атмосферу в случае разложения гидратов. В лаборатории проводятся экспериментальные исследования процессов образования гидратов индивидуальных и природных газовых смесей, их стабильности в пористых средах. Пористые среды для проведения экспериментов выбираются в зависимости от состава пород и насыщающих их пластовых вод рассматриваемых в перспективе геолого-разведочных площадей.

В рамках экологического исследования лаборатории геохимии каустобиолитов ИПНГ СО РАН изучаются свойства каолинитовой глины и кварцевого песка и их потенциала для использования в качестве носителей-сорбентов для углеводородокисляющих микроорганизмов. Эти грунты представляют интерес из-за их уникальных характеристик и способности эффективно взаимодействовать с нефтяными загрязнениями. Их использование в качестве носителей может способствовать поддержанию и увеличению биоразнообразия микробных сообществ, что важно для устойчивого выполнения процессов очистки. За счёт высокой сорбционной способности, эти грунты могут увеличивать скорость и эффективность удаления углеводородов из почвы, что особенно актуально в условиях криолитозоны. Применение каолинитовой глины в сочетании с углеводородокисляющими микроорганизмами может ускорить процессы естественной декомпозиции углеводородов. Это приводит к более быстрому восстановлению экосистемы после загрязнения. Проводимые эксперименты помогут более глубоко изучить их возможности и откроют новые перспективы для применения в области экологии и восстановления природных ресурсов на объектах нефтегазового комплекса Республики Саха (Якутия).

Успешное развитие строительного комплекса способно не только стимулировать рост во всех отраслях экономики, но и способствовать решению наиболее острых социальных задач. Многие проблемы строительного комплекса обусловлены недостаточной эффективностью функционирования промышленности стройматериалов. Россия стоит на пороге выполнения важнейших стратегических задач и реализации инвестиционных проектов, в этой связи очень важно сформировать условия для развития промышленности строительных материалов в регионах. В настоящее время Якутия обладает большими запасами и разнообразием минерального сырья для производства широкой номенклатуры керамических строительных материалов и изделий. Практический интерес вызывают стеновые материалы, изготавливаемые из глинистых грунтов. Василием Николаевичем Тагровым, ведущим инженером Отдела 50 «Цифровое конструкторское бюро энергетики, механики и машиностроения» ИФТПС им. В.П. Ларионова СО РАН, разработана методика создания композиционного материала c повышенными прочностными свойствами c армирующим элементом со стекловидной фазой-матрицей кристалликами муллита, в частности отработаны технологии изготовления экологически чистых клинкерных керамических материалов повышенной прочности, тонкокаменной керамики, керамогранита и пенокерамики из местного сырья, адаптированных к природно-климатическим условиям Крайнего Севера и Арктики.

Уставшие, но довольные выполненной работой
Альберт Портнягин, Людмила Калачева, Александр Александров, Василий Тагров

Направления научных исследований, в рамках которых была организована экспедиция, входят в перечень важнейших наукоемких технологий, который был утвержден Указом Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 г. № 529 “Об утверждении приоритетных направлений научно-технологического развития и перечня важнейших наукоемких технологий”:

1. Критические технологии:

п.1. Технологии создания высокоэффективных систем генерации, распределения и хранения энергии (в том числе атомной);

п.19. Мониторинг и прогнозирование состояния окружающей среды и изменения климата (в том числе ключевых районов Мирового океана, морей России, Арктики и Антарктики), технологии предупреждения и снижения рисков чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, негативных социально-экономических последствий;

1. Сквозные технологии:

п.23. Технологии создания новых материалов с заданными свойствами и эксплуатационными характеристиками.

Важно отметить, что такие экспедиции в ИПНГ СО РАН организуются не впервые, результатом проведения которых стало выполнение ряда фундаментальных и прикладных исследований.

Осуществление подобных экспедиций было бы невозможным без наличия специализированного транспорта и профессиональных водителей. Выражаем огромную благодарность нашим водителям Петру Петровичу Тарабукину и Юрию Викторовичу Куренкову, которые в разные годы участвовали в сопровождении экспедиций, несмотря на любые капризы погоды и сложность выбранных маршрутов.