Регистрация / Вход
Прислать материал

Рынок MariNet требует новых материалов для следующего поколения судов

Рынок MariNet требует новых материалов для следующего поколения судов
Химия и материалы Спецпроект
Какие материалы будут востребованы в морской отрасли в ближайшей перспективе, рассказал Александр Пинский, заместитель руководителя рабочей группы НТИ

MariNet — один из перспективных глобальных рынков, на которые нацелена Национальная технологическая инициатива (НТИ). Это рынок морских интеллектуальных систем. Но отрасли нужны не только новые цифровые технологии и инженерные идеи, ей требуются и новые материалы.

Какие именно инновации в этой сфере принесут прибыль в ближайшее время, рассказал Александр Пинский, заместитель руководителя рабочей группы MariNet НТИ, заместитель генерального директора группы компаний «Транзас». Его выступление состоялось в рамках недавно прошедшего Конгресса предприятий наноиндустрии.

Описывая предметную область MariNet, Александр Пинский отметил, что морская отрасль находится на некоторой периферии общественного сознания и внимания больших начальников. При этом, добавил он, морской транспорт обеспечивает 90% всех грузоперевозок в мире, а 30% нефти добывается в море.

Морской транспорт обеспечивает 90% всех грузоперевозок в мире, а 30% нефти добывается в море.

Направления MariNet

MariNet концентрируется на нескольких направлениях.

В первую очередь это цифровая навигация, в основе которой лежат информационно-коммуникационные технологии. Проникая на борт судна, коммуникации очень активно трансформируют область водного транспорта. «Учитывая, что российские ИТ-компании традиционно конкурентоспособны на мировом рынке, есть возможность вырастить тех самых мировых чемпионов, которые являются целью НТИ», — считает эксперт.

Второе направление — технологии освоения ресурсов океана. Сюда относятся возобновляемая энергетика, добыча, биотехнологии, а также инфраструктура, которая для этого необходима, включая подводную робототехнику.

«Мы сейчас видим геометрический рост инвестиций в развитие инфраструктуры освоения ресурсов океана», — сообщил спикер. Есть фундаментальные факторы, обеспечивающие рост этой отрасли, такие как увеличение населения земли. Поэтому извлекать ресурсы океана становится все более привлекательным. А новые технологии дают все больше возможностей для этого.

Наблюдается резкий рост инвестиций в развитие инфраструктуры освоения ресурсов океана.

По мнению Александра Пинского, Россия просто вынуждена осваивать свои моря и океаны: «Если это не сделаем мы, это сделают за нас. Суверенитет в области морских ресурсов обуславливается не границами на карте, а тем, у кого есть реальный инструмент осваивать эти ресурсы». Поэтому задача в сфере MariNet, по словам замруководителя рабочей группы, делать не штучные решения для той или иной задачи, а стараться создавать тиражируемые решения, которые дальше можно использовать во всем мире.

Третье направление MariNet — инновационное судостроение. «Мы не можем конкурировать в области массового судостроения с Кореей, Японией и Китаем. С ними даже европейцы уже не могут конкурировать. Мы никогда, даже в советское время, не умели строить гражданские суда в таком количестве, но мы умели строить военные корабли, научно-исследовательские суда, подводный флот — то есть высокотехнологичные вещи. А сейчас как раз возникает спрос на подобного рода решения во всем мире», — объяснил Александр Пинский.

Рост человечества влияет и на спрос в области морского транспорта.  Поэтому нужны новые суда различного назначения: от судов для обеспечения добычи в море до скоростного водного транспорта. Таким образом, участники рынка MariNet решают широкий спектр задач.

Нужны новые суда различного назначения: от судов для обеспечения добычи в море до скоростного водного транспорта.

Требования MariNet к новым материалам

Александр Пинский рассказал, какую роль в морской отрасли играют новые  материалы. Он объяснил как представитель бизнеса: прежде, чем предлагать отрасли новую технологию, нужно понимать, зачем это нужно. «Мы всегда начинаем не от технологии, а от потребителя», — сказал он.

По словам спикера, морская отрасль консервативна, что во многом связано с жизненным циклом продукции: «Судно, с точки зрения эксплуатации, сопоставимо со сроком человеческой жизни. Сначала мы его несколько лет проектируем, а потом оно десятилетиями эксплуатируется». Поэтому сама по себе морская отрасль редко выступает генератором новых технологий, но с удовольствием использует технологии из смежных отраслей, объяснил спикер.

Когда накапливается критическая масса инноваций, появляется новое поколение судов — с использованием новых материалов, технологий и принципов конструирования. Именно это сейчас и происходит: на уровне международных регуляторов формируются новые стандарты по проектированию судов следующего поколения.

С другой стороны, по словам специалиста, «морская отрасль очень любит и умеет считать деньги». Морской бизнес — низкомаржинальный, поэтому ему важно повышать эффективность строительства и экономить, даже незначительно, на эксплуатации, поскольку все-таки «копейки эти немаленькие».

«Если прийти и сказать: смотрите, мы вам сэкономим несколько процентов за счет того, что благодаря новым материалам судно будет легче, или будет долговечнее агрегат и его не нужно будет так часто обслуживать, или корпус будет меньше подвержен биообрастанию и не надо будет так часто ставить судно на обслуживание, — отрасль с удовольствием это использует», — объяснил Александр Пинский.

Если за счет новых материалов удастся сэкономить несколько процентов, потому что судно будет легче или его нужно будет реже обслуживать, отрасль с удовольствием эти материалы использует.

Эксперт уделил внимание и цифровизации старейшего вида транспорта — морского. «Тенденция к сокращению экипажа и персонала на тоннаж не прекращается у нас последние несколько тысяч лет. Экипаж супертанкера меньше, чем экипаж древнегреческой галеры». Что это означает?

Во-первых, отрасли нужны материалы, которые позволят обойтись минимальным экипажем или вовсе без экипажа на судне. Они должны быть долгосрочными, самовостанавливаемыми, не должны требовать обслуживания человеком.

Во-вторых, появляются новые требования к приборам. Если на судне нет человека, который контролирует работу приборов, если мы начинаем полностью им доверять, то к ним предъявляются качественно новые требования.

Три направления разработки материалов для MariNet

Это все усиливает интерес отрасли к новым материалам, в разработке которых Александр Пинский выделил три направления.

Первое направление — композиты. Их главное преимущество — малый вес. По мнению спикера, в ближайшие годы использование композитов для строительства пассажирских судов станет нормой. В первую очередь это касается морской робототехники и небольших судов, где невысокое энергообеспечение и выигрыш в весе корпуса играет большую роль. Александр Пинский сообщил, что 29 ноября на расширенном совещании рабочей группы в Российском университете транспорта был одобрен проект компании «Морское Композитное судостроение» (партнера «Роснано») — как раз в этой области.

Что является ограничением в этой сфере и на чем можно заработать в ближайшие годы? По словам Александра Пинского, композиты проигрывают стали потому, что сталь хорошо изучена и предсказуема. Под этот материал заточены принципы проектирования, справочники, подготовка кадров, техника эксплуатации. Для композитов всего этого пока нет. «В мире нет качественных продуктов для проектирования судов с использованием композитных материалов», — сообщил специалист.

В мире нет качественных продуктов для проектирования судов с использованием композитных материалов.

Вторым направлением в развитии новых материалов для MariNet он назвал аддитивные технологии. Особенность их применения связана с большими размерами судов. Сейчас делаются первые шаги в этой области, появляются манипуляторы для лазерного выращивания, плазменные аддитивные технологии. «Произошло значимое событие — впервые регистрационное общество «Бюро Веритас» сертифицировало судовой винт, который был выполнен с помощью аддитивных технологий», — отметил Александр Пинский.

Но аддитивные технологии интересны участникам MariNet не идеологически, а из-за денег, ведь они сулят сокращение затрат на производство. Аддитивные технологии могут применяться и для создания новых материалов, например, на основе бионической структуры. Те, кто сейчас смогут зайти на этот рынок, будут создавать уже новое поколение судов, и имеют неплохие шансы закрепиться в отрасли, считает спикер.

Аддитивные технологии способны снизить затраты судостроителей на производство.

Наконец, третьим направлением в сфере новых материалов стала разработка наноматериалов. Александр Пинский привел примеры конкретных проектов, которые были одобрены рабочей группой MariNet.

НПО «Гидроэнергоспецстрой» разрабатывает защитный волновой комплекс. Это линия волновых демпферов, которые с одной стороны, обеспечивают защиту побережья от разрушительного воздействия волн, а с другой стороны, преобразуют энергию волн в электрическую энергию. В качестве сердечников используются специальные материалы, которые повышают КПД этой установки.

Другой пример — проект по использованию в триботехнических соединениях наномодифицированных материалов. Эффективность обычных триботехнических составов (которые применяются для снижения трения) спорна. В данном случае модифицируется сама поверхность материала, в результате она значительно меньше подвержена износу.

Наномодификация — третье направление разработки новых материалов для MariNet.

Третий пример — из области квантовой информатики. Компания Sensor Spin Technologies выполняет проект по созданию сенсора для гироскопа на основе алмазной кристаллической решетки. Используется спиновая система NV-центров, или так называемых азото-замещенных вакансий в кристаллической решетке алмаза. Благодаря им создаются меньшие по размеру, устойчивые к механическим воздействиям (что для морской отрасли очень важно), высокоточные гироскопы. «Они наверняка будут использоваться не только в море, но и, например, в летающих беспилотниках», — отметил Александр Пинский.

«Здесь огромный спектр возможностей», — сказал он, подводя итог своего выступления, похожего на техническое задание рынка MariNet для разработчиков и исследователей.

Система Orphus Если Вы заметили ошибку, выделите её и нажмите Ctrl + Enter.

Материал подготовлен редакцией 4science

Ctrl+Enter
Esc
?

Комментарии

Для того чтобы оставить комментарий, необходимо войти в систему или зарегистрироваться.