Подарить миру безопасные батарейки и не только
«Сейчас я фактически занимаюсь тем, что беру проекты, которые находятся в стадии хорошей идеи и комплектую команду. Далее идет упаковка проекта, после чего я стараюсь найти финансирование, в том числе венчурное. Грант Фонда содействия инновациям — отличный вариант. Сама программа „СТАРТ“ прекрасно подходит для того, чтобы на начальном этапе превратить проект в малое предприятие или МИП, если дело касается университета», — рассказывает Александр Атращенко.
По его словам, идея создания и использования суперконденсаторов, которую оценили в фонде, по-настоящему актуальна. Именно суперконденсаторы помогут заменить литий-ионные батареи в привычных нам гаджетах и прочих электронных устройствах — начиная с часов и заканчивая аккумуляторами в Boeing Dreamliner. В настоящее время важно, чтобы источники энергии были не только быстро заряжаемыми, но безопасными для окружающей среды — литий-ионные батареи не соответствуют ни одному из этих критериев. Однако суперконденсаторы тоже пока не идеальны: они не обеспечивают той энергоемкости, которую дают их литий-ионные конкуренты. Как объясняет Александр Атращенко, у коммерчески доступных суперконденсаторов энергетическая емкость на порядок меньше. При этом их лабораторные образцы уже обладают необходимыми свойствами для создания «батареек будущего». Но все лабораторные технологии создания суперконденсаторов слишком дороги и нетехнологичны, что препятствует их интеграции в существующие производственные процессы создания аккумуляторов и батарей. Несмотря на это, технология производства как суперконденсаторов, так и Li-Ion аккумуляторов примерно одинакова. Однако на стадии использования электродного материала возникает проблема того, что он не дает той емкости, которая позволила бы отказаться от привычных нам аккумуляторов.
«В свое время в ФТИ им. Иоффе была разработана и запатентована технология создания наноматериалов, которая, к примеру, очень легко встраивается в существующий процесс производства батарей. Фактически была создана технология, с помощью которой можно распылять, например, металлы, полупроводники, в нашем случае графит, в виде очень маленьких частиц. В 2003 году она получила первый патент, и далее была запатентована в других странах. С точки зрения развития проекта это правильно: сначала патентуем, а потом распространяем», — рассказывает Александр Атращенко.
Позже ученые стали думать, где эта технология может быть применена. Оказалось, что лазерное распыление практически любого вещества в виде наночастиц подходит для создания материалов с разными свойствами, что сильно расширяет сферу применения технологии. Один из вариантов — производство катализаторов для гидроочистки дизельного топлива. Как объяснил Александр Атращенко, для нефтяников это больная тема. Очистка крайне энергозатратна и составляет большую часть добавочной стоимости при производстве дизельного топлива, соответствующего современным стандартам (Евро-5/6). Условия трудновыполнимые: температура под 250 градусов Цельсия, давление в районе 3−8 МПа, затраты на строительство огромной инфраструктуры, а также очень дорогой базовый катализатор на основе драгоценных металлов, потребление которого только в России составляет более 25 тысяч тонн в год.
«Эффективность базового катализатора зависит от площади его нанесения и химической активности. Если приложить к этому технологию распыления материалов в виде наночастиц, каталитические свойства увеличатся в 100 и более раз. И, что самое главное, применение такого усовершенствованного катализатора стало бы не такими энергозатратным. Температура и давление упадут до приемлемых показателей. Как следствие, затраты на процесс и материал снизятся в разы. Технологией заинтересовались в „Газпроме“», — добавил ученый.
Первые тестовые образцы суперконденсаторов на основе распыленных наноматериалов продемонстрировали потрясающие показатели энергоемкости. Эксперименты проводились в лабораториях ФТИ им. Иоффе и Технологического института, оборудование которых повторяет схему промышленного производства, но в более малых масштабах, что расширяет возможности тестирования различных параметров образцов. На базе лабораторий с применением новой технологии удалось сделать электродный материал и поместить его в обычную плоскую батарейку для электронных часов. Позже был сделан прототип суперконденсатора, способного конкурировать с литий-ионной батареей по энергетической емкости.
«В батарее на основе суперконденсатора нет лития, и это важно. Объясню, почему: с 1 апреля текущего года IATA фактически выпустила запрет перевозок любых объектов, в том числе устройств, содержащих литий, в грузовых отсеках пассажирских самолетов. То есть ноутбук уже в багаж не сдашь — придется брать с собой. Все дело в том, что литий — очень активный металл. Если мы вынем из телефона литий-ионную батарею и повредим ее, то она загорится, и потушить ее стандартными средствами будет невозможно. Вдобавок, при возгорании в атмосферу попадают очень токсичные вещества. Несколько лет назад были случаи падения грузовых самолетов, перевозивших коммерческие партии смартфонов, основной причиной которых становилось возгорание груза. Даже новый Boeing Dreamliner два года не мог летать из-за разрушающихся литий-ионных аккумуляторов. То есть проблема весьма насущная», — пояснил Александр Атращенко.
Компактные суперконденсаторы имеют огромный спектр применения. Они нужны в легких, малогабаритных и энергоемких устройствах, на производство которых нацелена не одна отрасль промышленности. Например, использование суперконденсаторов в аэропромышленности удешевит полет, но, что самое главное, сделает его безопаснее, так как в производстве будут задействованы только неорганические электролиты.
Несмотря на все открывающиеся перспективы, препятствий у проекта много. Так, данную технологию нужно максимально интегрировать в те технологические цепочки, что уже существуют. Отработанную лабораторную технологию нужно трансформировать в промышленную. Фактически, речь идет об опытно-конструкторской работе, на которую тратится немало времени. Важно еще и то, что на продажу идут результаты интеллектуальной деятельности. А интеллектуальную собственность необходимо защитить, и это следующее, чем займется Александр и его команда.
По словам Александра Атращенко, для дальнейшего развития проект планирует стать резидентом Сколково: этот статус позволит получить экспертизу, льготы, упростить защиту интеллектуальной собственности. Однако для этого нужно не просто числиться как резидент Сколково, но еще и переехать туда. Что касается поиска инвестиций, с этим у разработчиков проблем нет: после недавней презентации на Startup Village у команды появилось более десятка контактов потенциальных венчурных инвесторов.
От ветрогенератора до «упаковки» идей в стартапы
Суперконденсаторы нового поколения — далеко не единственный проект Александра Атращенко. Параллельно он занимается развитием еще трех идей. Так, один из проектов называется FFF — аббревиатура является отсылкой к понятию финансирования «family, friends, fools», когда стартапы на самом раннем этапе финансируются из средств друзей либо родных. FFF создан для людей, у которых есть идея, но нет понимания рынка, команды и хоть какой-либо начальной бизнес-грамотности.
«Если познакомить таких инноваторов с инвесторами, ничего не получится: они посмотрят друг на друга и разойдутся. А система FamilyFriendsFarm помогает подготовить эти проекты к поиску инвестиций. Сейчас это некоммерческий проект, однако позже он будет переформатирован в консалтинговый сервис: будет предоставлять техноброкерские услуги, помощь в трансфере технологий, составлении бизнес-планов, „упаковке“ стартапа и другое. Стоимость услуг будет выражаться в проценте от привлеченных в будущем инвестиций».
Что касается уже известного проекта Magnus, он перешел с модели b2b на b2c. В настоящее время его создатели пытаются определить оптимальную мощность альтернативного источника энергии — ветрогенератора для удаленных домохозяйств пасмурных и ветреных регионов планеты. По замыслу разработчиков, «правильный» ветрогенератор обеспечит энергией труднодоступные инфраструктурные объекты и поселения с малым энергопотреблением, а также сэкономит большие деньги на традиционных источниках электричества.
Следующим проектом, признается Александр, он занялся спонтанно. На создание нового стартапа его вдохновили сервисы отслеживания колебаний цен на товары. Их недостаток, по мнению молодого ученого, состоит в том, что они де-факто «без мозгов». Если к отслеживающему алгоритму добавить возможность прогнозирования того, когда человек захочет купить товар, можно осуществлять двойной маркетинг. Когда магазин знает, что определенное количество человек готовы купить товар по сниженной цене, он готов сделать скидку, понимая, что только выиграет от этого.
Успеть все
Александр Атращенко признается, что на все проекты он находит время, жестко выстраивая график работы и планируя каждую минуту. Параллельно он занимается проектным менеджментом Лазерного конгресса, который состоится в Университете ИТМО уже через неделю. По словам ученого, свободного времени катастрофически не хватает: о банальном походе в кино или встрече с друзьями зачастую нет и речи.
«Приходится ценить каждую минуту. Но я давно определил для себя, почему я этим занимаюсь и почему я фактически стал рассматривать науку как фитнес для ума. Дело в том, что мне интересен результат. Одно дело, когда мы развиваем фундаментальную науку, которая „выстрелит“ через 50 лет, или прикладную, которая даст плоды через десятилетие. Но мне интересно то, что можно попробовать, потрогать и применить для удовлетворения своих потребностей и проблем, устранения дискомфорта, того, что в английском языке называется „pain“. Разве это не головная боль — долго заряжать телефон, когда ты торопишься? Еще какая. А я хочу и могу сделать так, чтобы быстро заряжаемая батарея появилась не через 20 лет, а намного скорее. В общем, все дело в том, что я хочу создавать что-то полезное уже сейчас», — заключил Александр Атращенко.
