Чистый водород.
Зачем ростовским учёным понижать иридий
в катализаторе

По словам Елизаветы, их проект связан с разработкой катализаторов для электролизёров – устройств, при работе которых выделяется водород и кислород. «Сейчас
электролиз воды является очень дорогим способом получения водорода, – объясняет девушка. – Существуют разные виды водорода. Например, водород, который может использоваться в металлургии, может в себе содержать различные примеси. А вот водород, который планируется использовать как топливо для автомобилей, беспилотных летательных аппаратов, поездов, кораблей и зарядных устройств,должен быть особо чистым. И вот такой водород (его ещё называют «зелёным») можно получить только электролизом воды. Но для того, чтобы техника и устройства могли работать на таком топливе, его надо очень много. Производить водород в промышленных масштабах в нынешних условиях экономически нецелесообразно. Необходимо уменьшить стоимость производства такого чистого водорода».
В научной лаборатории «Наноструктурные материалы для электрохимической энергетики» на химическом факультете ЮФУ, где работает Елизавета, есть два электролизёра. С их помощью молодые учёные получают чистый водород для своих исследований. Но одно дело, когда это происходит в лабораторных условиях при использовании малых потоков газов, и совсем другое, когда речь заходит о серийном производстве устройств, работающих на водороде, где количество потребляемого водорода в разы выше.
Химическая реакция, в результате которой вода расщепляется на водород и кислород, в электролизёрах протекает на поверхности электрокатализаторов. Для реакции выделения кислорода, которая протекает на аноде электролизёра параллельно с выделением водорода, чаще всего используются катализаторы на основе дорогостоящего металла иридия. Команда Елизаветы Могучих решает задачу по уменьшению содержания иридия в катализаторах, сохранив при этом их основные технические характеристики, чтобы экономия не повлияла на качество работы устройства. «Если у нас получится снизить содержание иридия хотя бы на 20%, то это уже приведёт к существенному удешевлению готового продукта - электролизёра. В свою очередь это может удешевить стоимость получаемого водорода. Мы верим, что этот маленький шаг будет способствовать успешному развитию в нашей стране водородной энергетики»,- рассказывает ученый.

Елизавета Могучих призналась, что ещё во время учёбы в университете не думала об академической среде. После пятого курса девушка мечтала устроиться на завод и спокойно работать химиком в заводской лаборатории. «Ещё в одиннадцатом классе я задумалась над тем, где легче всего будет найти работу, – вспоминает Елизавета. – Поняла, что медиков много, юристов много. Так как химия мне легко давалась в школе, то я решила поступать на химический факультет ЮФУ. Количество желающих поступить на химический факультет значительно меньше, чем на многие другие специальности. Ещё меньше оттуда выпускается специалистов. Проблем с трудоустройством у меня не будет».
Однако в 2016 году всё изменилась. Лиза училась на третьем курсе, было распределение по кафедрам, и надо было выбирать куда пойти. «Дело в том, что направления, которые нравились, мне не подходили, – объясняет Елизавета. – Я очень любила органическую химию, но из-за аллергии не могла ею заниматься. Один из старшекурсников предложил прийти в лабораторию «Наноструктурные материалы для электрохимической энергетики». Сказал: второй этаж, невысоко подниматься и нет веществ, способных вызывать аллергию. Посетила семинар, на котором рассказали, чем занимается лаборатория (разработкой материалов для топливных элементов, устройств, работающих на водороде). Я пришла, послушала, чем занимаются, мало, что поняла на тот момент, мне провели экскурсию по лабораториям, после чего я решила остаться здесь. Для дипломной работы условия были самые подходящие. Но потом уже мне очень понравились работающие здесь люди, на тот момент это был небольшой коллектив, и я стала проводить всё больше времени в лаборатории».

Она уверена, что сегодня общество и, в частности, молодёжь, находится во власти стереотипов. Что профессия учёного непрестижная, неинтересная, много головной боли и очень мало денег. «Мне часто приходится слышать от людей, не связанных с наукой, что учёный — это скучно, бедно, несовременно. На самом же деле заниматься наукой невероятно интересно. Это целый мир, который не ограничивается рамками проектов и стенами лабораторий. Есть научные конференции, встречи с коллегами, обмен опытом. Просто существуют стереотипы, которые укоренились в обществе. Их надо разрушать»,- поделилась ученый.

– Как стимулировать молодых людей заниматься наукой, когда многие из них хотят достойно зарабатывать и мало работать?

–Конечно, финансирование важно. Это стимулирует, особенно молодёжь, серьёзно заниматься научными исследованиями и разработками. Тяжело работать за идею, когда хочется кушать и надо платить за квартиру. К счастью, сегодня есть различные гранты, стипендии, есть поддержка со стороны университетов. Главное, не бойся, смело иди и работай.
Сейчас поддерживаются не только фундаментальные исследования, когда наука ради науки. Много говорится об импортозамещении и технологическом суверенитете страны, ведутся разработки, которые находят широкое применение. Собственно, и наша работа направлена на то, чтобы у людей в недалёком будущем в России была возможность пользоваться транспортом и устройствами, работающими на экологически чистом («зелёном») водороде. Когда ты видишь, как твоя разработка помогает людям, приносит обществу реальную пользу, то это хорошо мотивирует. Есть желание не останавливаться, идти вперёд, развиваться. И в Ростовской области есть все возможности не только для проведения качественных научных исследований, но и для того, чтобы эти разработки можно было внедрять в жизнь. У региона отличная научная, промышленная и инфраструктурная база.

– Что посоветуете тем, кто хочет идти в науку, но пока сомневается?
– Если такое желание искреннее, то надо идти и работать. Да, поначалу будет трудно. Работа в научной среде несколько отличается от посменных рабочих будней. Надо много читать научной литературы, вникать, пробовать. Тут главное, не опускать руки и к каждому неверному шагу относиться как к очередному уроку. Как к ступеньке в развитии. Терпение и упорство очень важны, как, собственно, и философское отношение к неудачам. Так нарабатывается опыт. Без отрицательного промежуточного результата не будет и общего положительного итога. У нас принято говорить: «Отрицательный результат – тоже результат».