Научный тур в Чечню: инновации, переплетенные с традициями

Чечня ― край контрастов. Бездонные ущелья и высокие скалы, старинные села и суперсовременный Грозный, вековые традиции и научные разработки будущего. На месте разрушенных домов возникают небоскребы, новейшие лаборатории и научно-технические центры.

Для чего ехать в путешествие

Карбоновые полигоны, секвестрационный потенциал, устойчивое развитие, углеродный след ― кажется, это что-то из научной фантастики? Да, это наука — но именно та, которая касается обычной жизни каждого из нас с вами.

Для сохранения планеты такой, какой мы ее знаем и любим, важно выйти на углеродную нейтральность ― научиться производить как можно меньше парниковых газов, регулярно высаживать леса, сохранять растительные покровы, поглощающие СО2. Это глобальные вопросы, которыми занимаются ведущие университеты и ученые мира. В том числе ― чеченские.

В 2022 году Правительство утвердило стратегию социально-экономического развития РФ с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года. Ее цель — достижение углеродной нейтральности при устойчивом росте экономики.

Для этого создали 18 карбоновых полигонов: один из них находится в Чечне. Это тестовые площадки, на которых разрабатывают технологии для снижения углеродного следа. Так называют выбросы парниковых газов, которые попадают в атмосферу из-за деятельности человека. Даже сейчас мы можем замечать, как меняется климат: например, лето 2023 года ученые признали самым жарким за последние 2000 лет, и каждый новый год бьет этот горячий рекорд. Одни регионы страдают от аномальной жары, другие от слишком суровых и снежных зим. Чтобы биологические виды, в том числе мы с вами, выжили, нужно уже сегодня находить способы уменьшать наш углеродный след.

Операторами уникального карбонового полигона WayCarbon стали два ведущих университета республики ― Чеченский государственный университет имени А.А. Кадырова и Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М.Д. Миллионщикова. Среди всех 18 полигонов только у WayCarbon есть несколько площадок, расположенных на разном рельефе ― альпийских лугах, предгорьях и на равнине. Благодаря этому ученые могут изучать климатические процессы на разных ландшафтах.

Побывать на карбоновом полигоне можно во время научных туров в Чечню. Узнаете, как топить здания горячей минералкой, кто вывел неуязвимый картофель и холодостойкий виноград, и как пасти овец в горах, сохраняя травяной покров. Предупреждаем: детям может так понравиться, что они захотят поступать в один из университетов Чечни и развивать науку вместе с ведущими учеными республики.

В регионе запущено два научных тура ― «Путешествие в науку: добро пожаловать в Чечню!» и «Путешествие в науку. Чечня: от истории к инновациям». Забронировать их можно на портале «Наука.рф». Рассказываем все детали первого маршрута.

День 1. «Зеленое» тепло из геотермальных источников

В первый день путешествия познакомимся со старейшим вузом Чечни, его научными центрами и прогуляемся по вечернему Грозному.

Грозненский государственный нефтяной технический университет им. академика М.Д. Миллионщикова

В Чечне нефть начали добывать еще до начала промышленного освоения ― сначала жители собирали ее на склонах гор, а затем вычерпывали из колодцев глубиной 1,5 метра. Местное жидкое золото славится своим качеством. Говорят, во время Великой Отечественной войны нефть заливали в танки практически без обработки. Обо всем этом вам расскажут в музее ГГНТУ им. Г.М. Сухарева ― первого в мире вуза нефтяного профиля и первого вуза республики, открытого более 100 лет назад — в 1920 году.

Сам музей начал свою работу в ноябре 2023 года. Кстати, расположился он в здании, в котором и были сделаны первые исследования состава грозненской нефти.

В последние годы в ГГНТУ построили современные научные и учебные лаборатории, учебные корпуса, дворец спорта. В хайпарке студенты могут запустить стартапы в самых разных направлениях, а в технопарке внести вклад в развитие ИИ и робототехники. После визита в хайпарк и технопарк, ученые университета расскажут о применении искусственного интеллекта, виртуальной и дополненной реальности.

Научно-исследовательский центр коллективного пользования «Нанотехнологии и наноматериалы»

В ГГНТУ им. академика М.Д. Миллионщикова открыто девять научно-исследовательских центров коллективного пользования. В них могут заниматься ученые, в том числе из других вузов и научных организаций, студенты и даже школьники.

Научный тур предлагает заглянуть в НИЦКП «Нанотехнологии и наноматериалы». Здесь исследуют химические и физические характеристики воды, воздуха и почвы. Вам не только расскажут о процессах, результатах и покажут редкое оборудование, но и разрешат попробовать себя в роли лаборанта ― сможете посмотреть в наномикроскоп с увеличениями в сотни тысяч раз и изучить поведение жидкости в магнитном поле.

Научно-технический центр «Зеленая энергетика»

Солнце и горячие источники могут заменить нефть и газ. Звучит футуристично? Уже реальность. Северный Кавказ и Чеченская республика в частности ― один из самых солнечных регионов страны, поэтому где, как не здесь, изучать использование солнечной энергии. Для этого и был создан НТЦ «Зеленая энергетика». В нем работает две лаборатории — «Солнечные энергосистемы» и «Геоэнергетика». Путешественников приглашают во вторую. Узнаете, для чего можно использовать геотермальные источники Чеченской Республики.

Кстати, пилотный проект уникальной геотермальной станции реализовали именно в ГГНТУ в 2015 году на Ханкальском месторождении теплоэнергетических вод ― вот уже девять лет она отапливает находящиеся рядом теплицы.

О его работе рассказывает директор музея ГГНТУ им. Г.М. Сухарева Мадина Барзаева: «Опытно-промышленная геотермальная станция с циркуляционной схемой использования глубинного тепла земли дает 8 мегаватт тепла. Подобные станции позволят забыть о традиционных источниках энергии. Можно отапливать не только теплицы, но здания и сооружения».

Для примера Мадина Барзаева привела Исландию ― в этой стране геотермальной энергией греют даже тротуары, вместо использования химреагентов.

Обзорная экскурсия по Грозному

Столица Чечни прекрасна. Убедитесь в этом сами, отправившись на экскурсию по городу. Удивляет и восхищает абсолютная чистота на улицах, уют и окутывающее со всех сторон гостеприимство. Город будто с картинки ― даже не верится, что когда-то он был разрушен практически до основания. Теперь ничего не напоминает о том, что пришлось пережить.

Жемчужина города ― мечеть «Сердце Чечни» ― впечатляет величием и одновременно словно источает мягкий, нежный свет. Ее стены отделаны редчайшим мрамором травертином. Этот же хрупкий материал использовался при возведении Колизея в Древнем Риме. Создается ощущение, что стены почти невесомы. Тексты из Корана на стенах внутри мечети написаны из золота высшей пробы. Каждая из 27 люстр напоминает по форме главные мусульманские святыни планеты.

Посмотрите на город со смотровой площадки на 30-м этаже высотного комплекса «Грозный Сити». Перед вами раскинется панорама ночного Грозного: минареты «Сердца Чечни», купола православного храма архангела Михаила, великолепный цветочный парк и мемориальный комплекс славы имени А.А. Кадырова.

День 2. Высоко в горах: древние селения и авангард науки

Сегодня нас ждут горы. Они горделиво хранят древние секреты и благосклонно разрешают ученым делать открытия на своих тысячелетних склонах. Отправляемся на центральную площадку карбонового полигона, останавливаясь в красивейших местах республики.

Озеро Кезенойам

Самое большое озеро Северного Кавказа расположилось на границе Чечни с Дагестаном на высоте 1869 метров над уровнем моря. Еще 10 лет назад сюда поднимались лишь пастухи, а сегодня вырос одноименный курорт. Дорога из Грозного к озеру петляет по серпантину. Через несколько часов пути вдруг высоко в горах перед вами появляется яркое бирюзовое озеро, а на зеленых склонах гор пасторально пасутся коровы и овцы ― сдержать восторженных возгласов от увиденной красоты совершенно невозможно!

В советские годы на берегу находилась база сборной СССР по академической гребле. Тяжелая пресная вода и низкое содержание кислорода помогало спортсменам тренироваться так, чтобы потом завоевывать золотые медали на олимпиадах. Кстати, построенная в 2015 году гостиница повторяет облик спортивной базы, разрушенной в годы чеченской войны, и теперь сюда ездят на тренировки члены Всероссийской федерации гребли на байдарках и каноэ.

Древнее селение стражников Хой

Рядом с озером есть селение Хой. Первые его постройки датируются 12 веком ― когда-то аул располагался на Великом шелковом пути, и стражники высматривали с высоких башен чужеземцев. Башни был сигнальными: в зависимости от цвета дыма жители понимали, что происходит: опасность близка, идет бой или сражение закончилось. Многие здания построены без глинистого раствора ― камни подбирали друг к другу так, чтобы между ними не оставалось зазоров. Жизнь в селе остановилась в 1944 году, когда чеченцев депортировали в Сибирь. А до этого по узким улочкам ходили люди, на первых этажах саклей держали скот, а на вторых жили хозяева. Интересно, что здесь есть развязки для разделения путей движения людей и животных.

Потомки переселенных чеченцев со временем вернулись в родные края и устроились рядом с открытым на месте села историко-архитектурным комплексом. В ходе экскурсии вам расскажут о жизни аула, покажут петроглифы и магические знаки на башнях и саклях, расскажут, как их расшифровать.

Центральная площадка карбонового полигона WayCarbon ЧГУ
им. А.А. Кадырова

Пожалуй, одна из самых важных научных локаций в регионе ― карбоновый полигон WayCarbon. Во второй день тура вы посетите его основную площадку на высоте 1770 метров: любопытно, что сверху здание самого центра выглядит как молекула CO2.

На площадке разместились метеорологические станции, пульсационная система для измерения парниковых газов в атмосфере, лаборатория для обработки информации, поступающей с дронов и датчиков, установлена теплица для адаптации саженцев.

По словам заведующей лабораторией «Мониторинг климатических изменений „Карбон”» Рашии Бекмурзаевой, полигон уникален тем, что на его территориях есть участки с разным ландшафтом, от степей до субальпийских лугов. И практически на каждой из этих зон ведутся свои климатические исследования. Ключевая цель ― создать условия для выравнивания углеродного баланса: чтобы окружающая среда выделяла меньше, а поглощала больше углерода.

Только на WayCarbon реализуется проект регенеративного животноводства ― управление пастбищными территориями.

«На склоне котловины уже третий год пасутся 500 голов овец и коз, — рассказывает Рашия Бекмурзаева. — Проблема заключается в том, что в продуктах жизнедеятельности животных содержится большое количество метана и, попадая на землю, он ее просто выжигает. Если на одном и том же месте годами пасти овец или коз, то там растительность погибает и больше ничего уже не растет. Мы предлагаем ротационный выпас. Это сохраняет экосистему и биоразнообразие. Когда земля покрыта зеленью, трава поглощает углекислый газ, а когда ее нет, то под действием солнца почва его выделяет. Правильный ротационный выпас позволяет удержать углерод в почве. От этого польза почве и меньше вреда окружающей среде».

Животные пасутся на разной высоте, при разных метеоусловиях, разное количество времени, а ученые наблюдают за состоянием земли и делают выводы об оптимальном для сохранения растительного покрова режиме выпаса. Первые рекомендации для фермеров специалисты смогут дать уже через пару лет. Данные о состоянии травяного покрова собирает дрон. От взлета и до посадки он работает на автопилоте.

«Мы просто задаем полетное задание через программу, после которой можем уже в живом времени наблюдать за тем, какие показатели сейчас есть. Условно говоря, внешне мы видим курс, тангаж, ветер», ― объясняет инженер карбонового полигона Халид Мусаев.

Еще один способ достижения углеродной нейтральности ― создавать условия для поглощения СО2, компенсируя тем самым углеродные выбросы. Например, высаживать травы и деревья с высоким секвестрационным потенциалом. Что такое секвестрация, объясняет Рашия Бекмурзаева.

«Секвестрация — это поглощение. Мы имеем в виду поглощение СО2. На полигоне наблюдаем за тем, какая степень эмиссии, то есть выхода углекислого газа из почвы, и какая поглощаемость. Углеродная нейтральность ― нулевое соотношение эмиссии и секвестрации углерода. Для поглощения СО2 мы высаживаем углеродо-депонирующие растения на карбоновых фермах. Нам порекомендовали павловнию ― это дерево с высоким секвестрационным потенциалом. Также высадили тополя, предоставленные Воронежским лесотехническим университетом. Оба дерева очень быстро растут. Предполагаем, что будут и другие аборигенные культуры. Территория карбоновой фермы к концу года достигнет 30 гектаров».

Благодаря сделанному территория ЧГУ им. А.А. Кадырова уже углеродно-нейтральная. Сейчас планируется официально закрепить статус первого климатически нейтрального российского университета, подтвердив его в Институте глобального климата и экологии им. академика Ю. А. Израэля.

«Нам помогает то, что в республике нет большого производства, которое бы губило наши начинания, ― говорит проректор по науке, инновациям и цифровой трансформации ЧГУ Апти Хасухаджиев. ― Профессора на экспертном совете говорят, что, скорее всего, наш регион углеродно-нейтральный, но мало об этом сказать ― это нужно доказать. Мы сейчас формируем доказательную базу: рассчитываем, какой углеродный след оставляет студент, преподаватель, машины, электроэнергия, а также поглощение СО2 за счет тех климатических проектов, которые мы проводим. Если мы получим отрицательное или нулевое значение, то фактически мы выходим на углеродную нейтральность».

День 3. Деревья из пробирки, виноград для холодов и сталь на разрыв

В третий день научного тура продолжим знакомство с возможностями карбонового полигона и узнаем о современных строительных материалах и технологиях.

«Ханкала-Кампус» карбонового полигона WayCarbon

Одна из лабораторий карбонового полигона разместилась в «Ханкала-Кампусе». В ней установлена базовая метеостанция, работает автономная ветро-солнечная электростанция мощностью более 15 кВт. Здесь разрабатывают низкоуглеродные технологии утилизации техногенного сырья. Ученые расскажут про влияние эмиссии метана и других климатически активных газов геотермального происхождения на окружающую среду. На метеостанции вас научат собирать данные для мониторинга потоков климатически активных газов ― снимать и записывать показания приборов.

Научно-технический центр коллективного пользования «Современные строительные материалы и технологии» Института строительства и дизайна ГГНТУ

Еще один НТЦ коллективного пользования занимается созданием сверхпрочных строительных материалов. Здесь проводят испытания бетона и строительного раствора, кирпича и камня, керамической плитки, грунта оснований зданий и сооружений, арматурной стали.

На испытательных стендах научные сотрудники центра продемонстрируют картину разрушения высокопрочного бетона и помогут провести эксперимент по испытанию арматурной стали на разрыв.

Инжиниринговый центр «Карбон» ЧГУ
им. А.А. Кадырова

В горах на карбоновом полигоне вам показывали теплицы с павловниями и тополями. А в лаборатории инжинириногового центра увидите молодые саженцы в пробирках. Та же сама павловния, дерево с наибольшим поглощением углекислого газа в мире, должна пройти адаптацию, чтобы прижиться в горах. Поэтому сначала она появляется в лабораторных пробирках, затем в горшках, и уже после попадает в теплицы карбонового полигона. Специалисты расскажут обо всех этапах выращивания деревьев с высоким секвестрационным потенциалом. Кроме тополя и павловнии, ученые изучают секвестрационный потенциал шелковицы, ивы, липы и ясеня.

Но все-таки павловния пока бьет все рекорды. «Мы выяснили, что уже четырехметровое дерево павловния за вегетационный период поглощает 28 тонн углекислого газа, — отметил заведующий лабораторией экспериментальной физиологии и биоклиматологии Турпал Хасанов. — Также павловния очень быстро растет — в год на 2,5 метра».

В лаборатории по агробиотехнологиям ученые занимаются генетической модификацией и клонированием растений. Все для того, чтобы вывести урожайные и устойчивые к вредителям сорта.

«При создании селекционерами ценных сортов с хорошими вкусовыми характеристиками, высокими урожаями и устойчивостью к неблагоприятным факторам мы можем получать методами биотехнологии неограниченное количество растений–клонов, причем не выходя в полевые условия и не завися от климатических факторов», ― объясняет заведующая лабораторией «Биотехнологии сельскохозяйственных растений для регенеративного земледелия» Элиза Собралиева.

В пробирке растение живет в подходящем только ему питательной растворе. В лаборатории оно может храниться очень долго. Когда поступит запрос на конкретную культуру, растение извлекут и будут доращивать сначала в виде рассады, а затем в теплице. На каждом этапе питательный раствор меняется.

«Мы смотрим, в каких условиях и в какой питательной среде конкретное растение можно культивировать в ускоренное время, — рассказывает Элиза Собралиева. — Процесс проходит в несколько этапов, один из которых микроклонирование, когда мы берем маленький „кусочек“ ткани из почки растения и помещаем его расти в питательную среду. Работа очень тонкая, но если ее удачно выполнить, то можно получить хороший результат».

В инжиниринговом центре «Карбон», к примеру, вывели сорт винограда, который может выдержать похолодание до -20 градусов ― при этом вкусовые качества у него не меняются. Еще одно новшество ― получение суперсемян картофеля.

«Мы занимаемся выведением чипсовых сортов картофеля, ― рассказывает Апти Хасухаджиев. ― Это большие корнеплоды, которые предназначены именно для чипсов. Они очень выгодные с коммерческой точки зрения».

Если хочешь, останься

Во всех исследованиях, о которых вам расскажут в ходе научного тура, принимают участие студенты. И одно только это может мотивировать поступить в вузы республики.

Молодые люди могут получить образование в одном из четырех государственных вузов Чеченской Республики. В ЧГУ имени А.А. Кадырова и ГГНТУ имени академика М.Д. Миллионщикова ребята начинают научную деятельность уже с первого курса. Как отмечает Апти Хасухаджиев, лаборатории вузов всегда открыты для студентов ― бакалавры, магистранты, аспиранты могут в любой момент прийти и позаниматься в них.

В вузах готовят профессионалов как традиционных, так и современных специальностей.

«Сейчас мы открываем направление экологического менеджмента, ― приводит пример профессии будущего Рашия Бекмурзаева. ― В этом году совместно с Московским финансовым университетом ведется набор на образовательную программу двух дипломов „Экономика и экодизайн устойчивого развития”. Будем готовить специалистов на стыке экономики и экологии. В поле их зрения будут ландшафты, состояние почвы, традиционные хозяйства».

Даже в традиционных отраслях ведут подготовку с внедрением новейших технологий, и акцент нужно делать на том, что было и будет всегда, считает Апти Хасухаджиев: «Профессия будущего ― это все, что связано с сельским хозяйством, ― говорит он. ― Это общемировой тренд, который доходит и до нас. Какие-то профессии уходят, какие-то появляются. Трансформируются, но никогда не уйдут традиционные отрасли, такие как сельское хозяйство и медицина».

Этот симбиоз традиций и инноваций, о котором говорят ученые, тянется красной нитью не только в течение трехдневного путешествия в Чечню, но и складывает особый узор научного развития республики: с уважением к прошлому, бережностью к традициям и смелым взглядом в будущее.

В материале использованы фото пресс-службы ГГНТУ, пресс-службы ЧГУ, АНО «Национальные приоритеты», Марины Глаголевой, shutterstock.com (авторы: Irina_Kulikova, Olga, Eva-Mont)