Молодому учёному из Ростова-на-Дону Елизавете Могучих 28 лет. Она кандидат химических наук, младший научный сотрудник химического факультета Южного федерального университета (ЮФУ). Сейчас Елизавета руководит группой из трёх человек, которые работают над проектом РНФ «Оптимизация состава и структуры катализаторов с пониженным содержанием иридия для анодов электролизёров с протонообменной мембраной с целью повышения активности и стабильности каталитических материалов в реакции выделения кислорода». Несмотря на сложность формулировки, этот проект имеет прямое отношение к развитию перспективной для нашей страны водородной энергетики.
Маленький шаг в большую сферу
По словам Елизаветы, их проект связан с разработкой катализаторов для электролизёров – устройств, при работе которых выделяются 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.
Не думала о научной карьере
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».
Когда Елизавета получила диплом и перед ней открылась возможность пойти в аспирантуру, девушка недолго думала. По её словам, любовь к тому, чем она сейчас занимается, пришла постепенно. «И чем сильнее я вовлекаюсь во всё это, тем больше мне это нравится», – подчёркивает химик.
Елизавета работает под руководством Владимира Гутермана — профессора, доктора химических наук, руководителя НОЦ «Новые наноструктурные материалы для электрохимической энергетики», главы исследовательской лаборатории «Технологии синтеза каталитически активных материалов», ведущей свою деятельность в рамках реализации программы «Приоритет 2030».
«Надо разрушать стереотипы»
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».
