Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и Центральное конструкторское бюро машиностроения открыли лабораторию для изучения технологий получения водорода и его производных

25 февраля 2025 года в Передовой инженерной школе Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого «Цифровой инжиниринг» (ПИШ СПбПУ) прошла торжественная церемония открытия лаборатории комплексных разработок основного оборудования химико-технологических и энергетических систем нового поколения.

Лаборатория создана совместно с Центральным конструкторским бюро машиностроения (ЦКБМ, входит в машиностроительный дивизион Госкорпорации «Росатом») в рамках реализации программы ПИШ СПбПУ. Открытие совместной лаборатории стало следующим шагом в развитии сотрудничества Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и ЦКБМ. Отметим, что СПбПУ входит в Консорциум опорных вузов Госкорпорации «Росатом», который координирует деятельность высших учебных заведений-участников и корпорации в сфере высшего, послевузовского и дополнительного профессионального образования, а также в области науки в интересах атомной отрасли.

Новое научно-технологическое образовательное пространство ориентировано на изучение химических технологий для проектов в области водородной энергетики с применением цифровых решений. Лаборатория располагается в СПбПУ и занимает 125 кв. метров. Одновременно в лаборатории сможет работать до 15 человек.

В лаборатории установлено новейшее оборудование российского производства, которое позволяет выполнять наукоемкие исследования и разработки, а также дает возможность магистрантам  и аспирантам вести исследования в области химических технологий, разрабатывать кинетические модели каталитических процессов, в том числе производства водорода и производных на его основе (аммиак, метанол, синтетические топлива и др.), осуществлять сбор данных для создания и валидации цифровых двойников физико-механических и химических процессов.

Лаборатория оснащена современным отечественным технологическим оборудованием: лабораторной каталитической установкой ЛКУ-1 и газовым хроматографом «Хроматэк Кристалл 5000». Также в лаборатории установлены аналитические весы и муфельная печь. Единственная в Санкт-Петербурге лабораторная каталитическая установка ЛКУ-1 предназначена для исследования гетерогенных каталитических процессов. В частности, стендовая установка позволяет проводить учебные и научные исследования процессов каталитической переработки природного газа (парового риформинга), а также осуществлять испытания катализаторов и получать водород.

Газовый хроматограф «Хроматэк Кристалл 5000» предназначен для проведения анализа многокомпонентных смесей. В этом приборе происходит хроматографическое разделение на индивидуальные монокомпоненты. Полученные вещества подвергаются детектированию с целью получения их качественных и количественных параметров.

В 2024-2025 учебном году при поддержке ЦКБМ в Передовой инженерной школе СПбПУ была открыта новая программа магистратуры «Цифровой инжиниринг основного технологического оборудования водородных технологий и энергетических систем нового поколения». Магистерская программа направлена на подготовку передовых специалистов, способных разрабатывать, моделировать, оптимизировать и проектировать высокотехнологичное производственное проприетарное оборудование химических технологий, в том числе производства водорода, с применением технологии цифровых двойников.

Напомним, соглашение о сотрудничестве в образовательной, научной и инновационной деятельности в целях реализации совместных основных и дополнительных образовательных программ обучения под актуальные задачи между ЦКБМ и ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» было подписано 21 ноября 2022 года на площадке международного форума «Атомэкспо» – главного события мировой атомной отрасли.

В новой лаборатории магистранты не только освоят методологию научного поиска и получат исследовательский опыт, но и смогут провести наукоемкие исследования в рамках перспективных проектов ЦКБМ по направлению водородной энергетики.

Специалисты Научно-образовательного центра «Цифровой инжиниринг основного оборудования химико-технологических систем» в составе Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» ведут активные исследования в области водородных технологий, курируют практические занятия магистрантов и аспирантов, а также тесно взаимодействуют с ЦКБМ в процессе реализации совместных научно-технологических проектов.

В церемонии открытия лаборатории комплексных разработок основного оборудования химико-технологических и энергетических систем нового поколения приняли участие представители Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого и ЦКБМ:

• Боровков Алексей Иванович, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг», Научного центра мирового уровня «Передовые цифровые технологии», Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», Центра трансфера технологий СПбПУ «Центр трансфера и импортозамещения передовых цифровых и производственных технологий» и Инжинирингового центра (CompMechLab^®) СПбПУ;
• Владимиров Станислав Сергеевич, проректор по организационно-хозяйственной работе СПбПУ;
• Рождественский Олег Игоревич, заместитель руководителя Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг»;
• Гордиенков Юрий Степанович, руководитель ЦКБМ;
• Михайлов Алексей Анатольевич, первый заместитель руководителя ЦКБМ.

Также почетными гостями церемонии стали представители индустриального партнера ПИШ СПбПУ – ФГУП «Крыловский государственный научный центр»: заместитель генерального директора по научно-производственной деятельности Игорь Маренич, заместитель начальника Научно-производственного комплекса водородной энергетики Александр Карпович, начальник опытно-экспериментального производства Научно-производственного комплекса водородной энергетики Александр Дацкевич.

Напомним, что потенциальные направления сотрудничества Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и ФГУП «Крыловский государственный научный центр» широко обсуждались на круглом столе «Технологии получения, использования и хранения водорода. Настоящее и будущее водородной энергетики» в рамках деловой программы VI Международного форума «Передовые цифровые и производственные технологии» в октябре 2024 года. К концу 2024 года Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и Инжиниринговый центр (CompMechLab^®) СПбПУ разработали информационно-аналитическую систему для планирования, мониторинга и оценки реализуемости производственной программы судостроительной отрасли в интересах ФГУП «Крыловский государственный научный центр» по заказу Минпромторга России.

«Одна из важных задач в реализации федерального проекта “Передовые инженерные школы” – это развитие инфраструктуры университетов-участников. Компетенции преподавателей передовых инженерных школ и представителей высокотехнологичной промышленности, постановка инженерных задач-вызовов, а также современное лабораторное оборудования – все это дает синергетический эффект, позволяющий готовить инженеров с компетенциями мирового уровня. В Передовой инженерной школе СПбПУ “Цифровой инжиниринг” уже открыто 7 научно-образовательных пространств.

Открытие лаборатории комплексных разработок основного оборудования химико-технологических и энергетических систем нового поколения совместно с компанией ЦКБМ позволит нам выполнять НИОКР в интересах ключевого партнера Передовой инженерной школы СПбПУ – Госкорпорации “Росатом” – и в рамках решения фронтирных инженерных задач обучать студентов по перспективному направлению химико-технологических и энергетических систем», – отметил в приветственном слове проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков.

Руководитель ЦКБМ Юрий Гордиенков подчеркнул долгосрочное и плодотворное сотрудничество с Политехническим университетом и отметил, что открытие лаборатории станет важным шагом в развитии совместных проектов: «В новой лаборатории ЦКБМ планирует сосредоточиться на разработке химических технологий, в том числе получения водорода и синтез-газа для использования их в технологических процессах промышленных предприятий и энергетических систем. В ближайшее десятилетие водородная энергетика может стать одним из основных направлений развития ЦКБМ, что приведет к диверсификации портфеля заказов, устойчивому развитию предприятия и обеспечению технологического суверенитета Российской Федерации. Подготовка высококвалифицированных специалистов в области химических технологий и водородной энергетики является ключевым фактором для успешного развития этого перспективного направления».

Работа лаборатории комплексных разработок основного оборудования химико-технологических и энергетических систем нового поколения подразумевает взаимодействие с ведущими академическими научными центрами, предприятиями энергетической и смежных отраслей промышленности для обеспечения результатов научно-исследовательской деятельности коллектива ПИШ СПбПУ с соблюдением высоких стандартов исследований и научной этики.

Эксперт Научно-образовательного центра «Цифровой инжиниринг основного оборудования химико-технологических систем» ПИШ СПбПУ Юрий Аристович провел экскурсию по новой лаборатории для гостей:

«Пространство лаборатории оснащено всем оборудованием, необходимым для обеспечения актуальных научных исследований, современного образовательного процесса и проектной деятельности в интересах ЦКБМ и других индустриальных партнеров. В рамках обучения мы не ограничиваем кругозор студентов только водородным направлением, а проводим практические занятия, исследуя широкий спектр мультидисциплинарных химических и физических процессов. Эти занятия обеспечивают формирование у магистрантов важных компетенций и получение ими фундаментальных знаний о возможностях проектирования высокотехнологичной продукции с помощью передовых цифровых и производственных технологий.

Все задачи Передовой инженерной школы СПбПУ “Цифровой инжиниринг” находятся на технологическом фронтире. Соответственно, после выпуска наши студенты готовы к осуществлению прорывных разработок в рамках задач-вызовов, решения которых способны обеспечить нашей стране технологическое лидерство», – подвёл итог Юрий Аристович.

После открытия лаборатории состоялось рабочее совещание представителей Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и ЦКБМ, посвященное обсуждению текущих совместных проектов и перспективных направлений сотрудничества.

В ходе дискуссии проректор по цифровой трансформации СПбПУ Алексей Боровков подчеркнул драйверную роль Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® в реализации проектов ПИШ СПбПУ и обучении по основным и дополнительным образовательным программам школы. Представители ПИШ СПбПУ и Центрального конструкторского бюро машиностроения также рассмотрели новые возможности Цифровой платформы CML-Bench^® с учетом сертификации площадки по 6 уровню доверия ФСТЭК и подтверждения её соответствия требованиям к государственным информационным системам 3 класса, которые предоставляют возможность обработки коммерческой тайны и сведений «Для служебного пользования»

Участники встречи договорились о расширении и укреплении сотрудничества, подтвердив, что развитие совместной научно-технологической образовательной инфраструктуры Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и ЦКБМ обеспечит комплексное взаимодействие с индустриальным партнером в части решения актуальных фронтирных задач в энергетическом секторе.

В заключение отметим, что наукоемкие проекты Передовой инженерной школы СПбПУ в интересах ЦКБМ представляют собой «фундамент» для создания нового поколения оборудования, которое позволит индустриальному партнеру стать лицензиаром технологий и занять лидирующее положение в новой отрасли.