Казахстан может стать ключом к энергетическому переходу Европы


Казахстан — страна, богатая редкоземельными металлами, необходимыми для перехода к «зеленой» энергетике, но ее некогда могущественные достижения в области научных и технологических исследований пострадали от десятилетий забвения и недофинансирования. Все может измениться.

Ученые из казахстанских и британских научно-исследовательских институтов создают институт в Алматы, чтобы способствовать новой эре исследований и энергетических инноваций, заполняя важный пробел в цепочке создания стоимости редкоземельных элементов.

Одним из тех, кто стоит за этой инициативой, является доктор Чокан Лаумулин, профессор Казахстанско-Британского технического университета (КБТУ) и научный сотрудник Кембриджского форума по Центральной Азии (CCAF), колледжа Иисуса Кембриджского университета.

В сентябре 2022 года он был избран заместителем председателя Комитета по устойчивой энергетике Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН) в Женеве, чтобы сосредоточиться на программе декарбонизации в рамках Парижского соглашения по климату. Он воодушевлен той ролью, которую его родная страна Казахстан может сыграть в обеспечении глобального перехода к экологически чистой энергии.

Казахстан, по словам профессора Лаумулина, уникален по двум причинам: богатством полезных ископаемых и историческим центром советских научных исследований.

«Казахстан — одна из богатейших стран мира, в недрах которой находятся практически все элементы таблицы Менделеева, — говорит он.

Он прав. Казахстан является крупнейшим в мире производителем урана и имеет другие крупные месторождения золота, хрома, меди, свинца, лития и все более востребованных редкоземельных металлов, необходимых для производства различных технологий, от смартфонов и ветряных турбин до ракет и аккумуляторов для электромобилей.

Однако сегодня Европа и Соединенные Штаты зависят от Китая и России в отношении этих жизненно важных полезных ископаемых. Сообщается, что Китай обладает одной третью мировых запасов редкоземельных элементов, но «на его долю приходится 60 процентов мирового производства редкоземельных металлов, 85 процентов мощностей по переработке редкоземельных элементов и более 90 процентов произведенных высокопрочных постоянных магнитов из редкоземельных элементов. ”

Европа предпринимает шаги по диверсификации своих цепочек поставок редкоземельных элементов. В ноябре на полях COP27 в Египте Европейская комиссия и Казахстан подписали меморандум о взаимопонимании по развитию поставок последнего редкоземельных магнатов, кобальта, лития и поликремния.

Однако профессор Лаумулин предупреждает, что для перехода Европы к «зеленой» энергетике потребуется нечто большее, чем новые поставки редкоземельных минералов.

Период пикового производства энергии из возобновляемых источников, таких как ветер и солнечная энергия, не совсем совпадает с периодом пикового потребления энергии; из-за этого батареи необходимы для накопления энергии в течение дней без ветра и ночей без солнца.

Места производства возобновляемой энергии обычно географически удалены от населенных пунктов, и при транспортировке энергии часть ее теряется при передаче. В то время как в некоторых странах Западной Европы при передаче теряется только 5% энергии, данные Всемирного банка показывают, что от 20 до 25% энергии теряется при передаче в некоторых странах Европы с формирующимся рынком, а до 71% теряется при передаче. потеряны в некоторых африканских странах.

Потерянное ноу-хау
Профессор Лаумулин говорит, что опытные ученые и инженеры необходимы для улучшения технологии хранения энергии и превращения результатов исследований сверхпроводимости и криогеники в масштабируемые технологии для сокращения потерь энергии при транспортировке и распределении. Казахстан уже имеет базу знаний и исследовательский опыт мирового уровня.

«В советское время Казахстан был действительно развитой промышленной и исследовательской республикой, — говорит он. «В середине 1970-х соотношение между исследователями и остальным населением было одним из самых высоких в мире. Советский Союз тратил на исследования до восьми процентов своего валового национального продукта».

Для справки: в 2018 году Израиль потратил 4,94% своего ВВП на исследования и разработки, Южная Корея — 4,52%, а страны ОЭСР — в среднем всего 2,4%.

«К сожалению, в течение 30 лет после распада Советского Союза исследованиям не уделялось должного внимания, но промышленное наследие все еще существует, во многом обеспечивая весь этот промышленный успех Казахстана как производителя всех этих полезных ископаемых. Однако вместе с исследованиями ушла и сертификационная база».

АКАСТ
Несмотря на огромные запасы полезных ископаемых, образцы руды из Казахстана в настоящее время должны быть отправлены в лаборатории других стран для химического анализа и испытаний из-за отсутствия подходящих отечественных лабораторий.

Также отсутствует экологическая сертификация для экспорта в Казахстане. В прошлом образцы отправляли в лаборатории в России и Китае, но Китай оставался закрытым из-за строгих протоколов Covid-19 в течение нескольких лет, а новые санкции в отношении России усложняют доступ в российские лаборатории. Горнодобывающая промышленность Казахстана ежегодно тратит от 200 до 600 миллионов долларов США на такие лабораторные услуги.

У профессора Лаумулина и команды ученых из Кембриджского университета есть решение: Алма-Атинский центр передовых наук и технологий (ACAST). ACAST будет включать в себя кампус лабораторий, которые предоставляют услуги по сертификации, проводя новые исследования и обучая новые поколения ученых.

Годы переговоров с инвесторами и местными чиновниками привели к тому, что земля была зарезервирована для проекта, а кембриджский архитектор профессор Николас Рэй спроектировал лабораторный комплекс площадью четыре гектара. Команда исследователей из Кембриджа и КБТУ закупает исследовательское оборудование, необходимое для лабораторий, и они уже сформировали сертификационную компанию, которая перенесет свою деятельность из Кембриджа в Алматы после завершения строительства лабораторий.

Инновационный центр

Основатели ACAST надеются, что его деятельность «создаст инновационную экосистему, ориентированную на горно-металлургический сектор Казахстана».

Многонациональные компании, такие как Microsoft, AstraZeneca и Samsung, в настоящее время имеют офисы в городе Кембридже, чтобы воспользоваться центром исследований и талантов Кембриджского университета, и город также породил технологические стартапы. Профессор Лаумулин надеется создать аналогичный инновационный хаб в Алматы.

Профессор Энди Паркер, заведующий кафедрой физики Кембриджа и Кавендишской лабораторией, и профессор Монту Саксена, директор CCAF и исследователь сверхпроводимости в Кавендишской лаборатории, приняли участие во втором Алматинском энергетическом форуме ЕЭК ООН, состоявшемся в КБТУ в ноябре 2022 года.

В своем выступлении на этой конференции профессор Саксена сказал: «В то время как западные технологические гиганты определили потенциал и пошли на ранний риск в создании основы таких технологий хранения и охлаждения энергии, у них нет ни сырья, ни человеческих возможностей, чтобы довести ее до массового производства. Ни один игрок не может продвинуть это в одиночку, поэтому евразийская платформа имеет низкий входной барьер и обещание быстрого поглощения».

Если развитие ACAST продолжится в соответствии с планом, это может сделать разработку и переработку месторождений полезных ископаемых Казахстана более эффективными и облегчить переход Европы на возобновляемые источники энергии при одновременном увеличении добавленной стоимости Казахстана в цепочках поставок редкоземельных элементов.

Помимо содействия трансформации в глобальной энергетике, он также может восстановить устойчивую основу для исследований и научного образования в Казахстане, которая может позволить стране восстановить свой статус мирового лидера в этой области.