Научный поединок состоится в рамках 48-го форума молодых лидеров в городе Бонн. В нем примут участие русско- и германоговорящие представители молодежных объединений, НКО, научных организаций из России и Германии. Цель форума – межкультурный обмен, поэтому все докладчики будут представлять свои проекты на родных языках. Моими соперниками станут трое немецких и двое российских ученых, в числе которых молодой человек из Томского ГАСУ с темой об усилении фундаментов. Уверен, поединок получится достаточно острым уже потому, что на сцене столкнутся два инженера-строителя.

Доклад называется «Ваши отходы – наши доходы, или я знаю, из чего вы сделали это!». Я представлю широкой публике в Германии свою новую разработку: порошковый металл из техногенных отходов – осадка станции водоподготовки, который можно применять при производстве деталей на 3-D принтере. Такая технология – это ключ к дальнейшему развитию авиакосмической сферы и машиностроения. Раньше детали, получаемые аддитивным методом, печатали преимущественно из пластика, однако сейчас большую популярность набирает именно «печать» из различных металлов. Надеюсь, что мое выступление понравится и зрителям поединка в Германии: уверен, мне есть чем их удивить!

На начальной стадии работы над научным проектом по переработке техногенных отходов станций водоподготовки планировалось производить добавку для востребованного сегодня строительного материала – керамического кирпича. С докладом на эту тему я трижды становился победителем научных поединков в нашем городе. Также с ним выступал в Тобольске и Санкт-Петербурге в рамках «Бар-кемпов» (ориг. Bar Camp – формат выступлений с научными докладами в кафе и барах в вечернее время, прим.ред.).

Пока есть теоретические расчёты и принципиально новая модель по производству порошкового металла. Полномасштабная апробация назначена на ближайшее время, но первые лабораторные исследования говорят о практической реализуемости данной технологии. А вот ранее изученный материал для производства кирпичей с применением осадков тюменских станций водоподготовки в феврале 2017 года уже получил патент. Еще два сейчас находятся в работе в ФИПСе – Российский патентный орган. Но так как сейчас мы нашли гораздо более перспективную нишу рынка, мы планируем сосредоточится именно на производстве металлопорошков для аддитивного производства.

Так как исследование является междисциплинарным, то работы сейчас проводятся под руководством научных консультантов с кафедр «Строительные материалы», «Водоснабжение и водоотведение», «Техносферная безопасность» и «Материаловедение и Технология Конструкционных Материалов». Большая часть исследований проводится на базе лаборатории Строительные материалы под наблюдением заведующей кафедрой Галины Александровны Зимаковой.

В тюменском регионе уникальный состав подземных вод. В нашем городе изначально чистая вода по сравнению с другими регионами. Юг области отличается большим количеством соленых подземных источников, а что касается источников пресной воды – это практически озеро Байкал.  В её составе много железа и почти нет другого «мусора».  А значит, нам будет легко получать именно порошкообразное железо. Именно такой добавки не хватало для повышения качества кирпичей, производимых в Тюменской области.

В процессе работы стало понятно, что порошок, который мы получали и применяли при производстве опытных образцов керамических кирпичей, можно применять в гораздо более перспективной сфере. Здания из кирпича – это хорошо, но не так выгодно и футуристично, как космические корабли, детали самолетов, сложные детали машин и механизмов.

В мире сейчас металлический порошок получают методом диспергирования, когда берется большая болванка и от нее отделяются мелкие частицы, либо взрывом металлической проволоки. Несколько менее популярный способ – осаждение частиц из растворов. В нашем случае это происходит в процессе аэрации природной подземной воды и окисления растворённого там железа до твёрдых частиц. Уникальность нашей технологии в том, что мы можем использовать уже существующий технологический процесс в свою пользу, тем самым сократив себестоимость такого материала. Фактически, осадок – это готовый «полуфабрикат», который только необходимо очистить от примесей до желаемого результата. Частицы, которые получаются на выходе, почти сферические и идеально подходят для производства деталей на 3-D принтерах. Их размер находится в диапазоне 3-10 микрометров.

В воде, даже после очистки на станции водоподготовки остается достаточно много железа. Оно соответствует ПДК (предельно допустимым концентрациям – прим. ред.), и содержание железа составляет 0,25 — 0,3 мг на литр. Мы можем снизить этот показатель почти до нуля, изменив цикл аэрации. Нам это выгодно, так как тюменцы получат более чистую воду, а мы – больший объём этого порошка. Мечта, которой мы грезим с нашей научной командой, чтобы в город поступала настолько чистая вода, что её можно было пить из-под крана.

Я не устаю повторять, что Тюмень – лучший город Земли! Да, пока это не столько констатация факта, сколько цель. Но теперь мы нашли ещё одну точку роста, которая поможет нашему городу и региону стать лучше!

Посмотрим, чей доклад больше понравится публике. Ведь победителя выбирают именно зрители. Чем громче аплодисменты – тем реальнее победа. Пожелаем Льву Максимову удачи в Германии! Аспирант благодарит научных консультантов, которые помогают ему работать над проектом, а именно:

Захарову Елену Викторовну, кафедра Техносферной безопасности;
Максимову Светлану Валентиновну и Воротникову Анну Валентиновну, кафедра Водоснабжения и водоотведения;
Зимакову Галину Александровну, Радаева Сергея Сергеевича и Кудоманова Максима Валерьевича, кафедра Строительные материалы;
Кускова Константина Викторовича и Кулемину Алену Александровну, кафедра Материаловедения и технологии конструкционных материалов;
Качалову Галину Степановну, кафедра Общей и специальной химии.