В НГУ создали новый экологичный строительный материал
Команда исследователей из НГУ создала новый экологичный строительный материал, который в перспективе может заменить традиционный цемент. Уже готовы первые опытные образцы, в планах — запустить промышленное производство нового материала. Проект под руководством аспиранта Геолого-геофизического факультета (ГГФ) НГУ Степана Денисова «Разработка однокомпонентного вяжущего материала на основе промышленного отхода золошлаков» стал победителем федерального конкурса «Студенческий стартап», объем предоставляемой поддержки на ближайший год составит 1 млн рублей.
Уникальность проекта состоит в том, что новый строительный материал полностью изготавливается из промышленных отходов, а именно золошлаков — это то, что образуется при сжигании твёрдого топлива (угля, торфа, сланцев) на тепловых электростанциях, котельных и других промышленных установках. Таким образом, отходы, которые годами копились на свалках и загрязняли окружающую среду, превращаются в полезный и качественный продукт для строительства.
— Идея проекта родилась на стыке двух больших проблем. Во-первых, это проблема отходов: в России только золошлаковых отходов накоплено около 2 миллиардов тонн, и каждый год их становится на 60 миллионов тонн больше. При этом перерабатывается лишь малая часть — около 15%. Эти отвалы занимают огромные территории. Во-вторых, это проблема экологии цементной промышленности: производство обычного цемента — это очень энергозатратный процесс, на который приходится около 8% всех мировых выбросов CO₂. Наш проект позволяет сразу решать две задачи: перерабатывать отходы и одновременно создавать «зеленую» альтернативу цементу, сокращая углеродный след, — рассказал Степан Денисов.
Работа над проектом началась более года назад и ведется на базе Климатического центра НГУ. Научным руководителем, который отвечает за общее направление разработки и который также вошел в команду стартапа, является Георгий Лазаренко, к.ф.-м.н., директор Климатического центра НГУ. Кроме того, в команде стартапа — магистрант ГГФ Матвей Трутнев, аспирант ГГФ Дмитрий Горяйнов и к.т.н. Яков Ермолов.
На текущий момент разработана лабораторная технология и получены первые опытные образцы материала. Суть технологии заключается в следующем: золошлаки, раздробленные в порошок, смешиваются со специальными активаторами. Далее при смешивании с водой между ними запускается химическая реакция — геополимеризация. В результате получается прочный камень, по свойствам аналогичный цементному, но имеющий свое преимущество.
Уже проведены предварительные испытания образцов, результаты которых показали, что по таким показателям, как прочность, водопоглощение, новый материал полностью соответствует заявленным требованиям.
— По прочности (50 МПа) он не уступает высокомарочным цементам М500, а по морозостойкости может достигать 300 циклов. Кроме того, продукт имеет низкое водопоглощение (менее 5%), в то время как у большинства конкурентов этот показатель колеблется от 5% до 18%. Наряду с этим, он предлагает гибкость в времени схватывания — от 5 минут до 7 часов, покрывая потребности как в быстром ремонте, так и в стандартном строительстве. При этом его себестоимость является одной из самых низких на рынке, конкурируя с обычными портландцементами М300-М400, но предлагая при этом качество и свойства, характерные для значительно более дорогих специализированных материалов, — добавил Степан Денисов.
Аналоги данного материала, представленные на рынке, — это так называемые геополимерные вяжущие материалы, которые производят как в России, так и за рубежом. Однако ключевыми преимуществом материала, разработанного в НГУ, является цена и экологичность, достигаемая за счет использования 100% золы в качестве сырья и полной утилизации отходов.
Разработка найдет применение в разных сферах строительства — везде, где используется цемент, — для стяжки полов, кладки кирпича, штукатурки, изготовления строительных блоков и т.д. Потенциальными потребителями являются как крупные промышленные предприятия, которые решают задачу утилизации отходов, так и строительные компании и частные лица, которые ищут более доступный по цене и экологичный материал.
Средства, которые получит команда в рамках конкурса «Студенческий стартап», будут направлены на проведение дальнейших, более углубленных испытаний образцов по всем строительным стандартам (морозостойкость, коррозионная стойкость и др.), закупку необходимых реактивов и материалов, патентование разработки и изготовление первой партии прототипов в товарной упаковке (мешках по 5, 10 и 25 кг). В перспективе рассматривается возможность запустить промышленное производство строительной смеси и перерабатывать до 100 000 тонн золошлаков в год.
Коллекторные узлы РОСТерм: инженерные решения под конкретный проект
Компания РОСТерм активно развивает в Санкт-Петербурге направление по производству и сборке коллекторных узлов для систем отопления, водоснабжения и холодоснабжения, предлагая надежные решения, адаптированные под требования современного строительства.
Рост спроса на горизонтальные системы
С переходом многоэтажного домостроения на горизонтальные инженерные системы значительно увеличился спрос на сборные коллекторные решения. Эти схемы становятся стандартом и при проектировании объектов социальной инфраструктуры — школ, детских садов, медицинских и культурных учреждений. Это объясняется не только удобством монтажа, но и повышенной энергоэффективностью горизонтальных систем по сравнению с устаревшими стояковыми.
Современные здания все чаще имеют сложную архитектуру и индивидуальные решения на каждом этаже. Это требует точной настройки температурных режимов и грамотной балансировки. Такие задачи решаются только с помощью коллекторных узлов, разработанных под конкретный проект.
Производственные возможности РОСТерм
Компания изготавливает коллекторные узлы по индивидуальным техническим заданиям на собственной площадке в Санкт-Петербурге. Используются гребенки собственного производства и компоненты под брендом HEIZEN. Параметры подбираются по проекту.
- Диаметры гребенок — от 20 до 76 мм.
- Количество выходов — от одного до 14 и более.
- Материалы: нержавеющая или углеродистая сталь с порошковым покрытием.
- Арматура: ручная или автоматическая балансировка.
- Тип присоединений: фланцевые, резьбовые.
Каждое изделие проходит проверку на герметичность и контроль качества. Коллекторы поступают на объекты уже в собранном виде, что сокращает сроки монтажа и снижает риски на площадке.
Поддержка проектировщиков и застройщиков
Проектный отдел РОСТерм сотрудничает с ведущими девелоперами России, предлагая гидравлические расчеты, подбор оборудования, разработку нестандартных схем и узлов. В 2023 году компания расширила производство, установив новое оборудование для серийного выпуска гребенок, что увеличило объем и гибкость выпуска продукции.
Май 2025: поставки на ЖК «Лермонтовский, 54»
Как пример в мае 2025 года начались поставки коллекторных узлов РОСТерм для системы холодоснабжения жилого комплекса «Лермонтовский, 54» в Санкт-Петербурге.
В рамках проекта применяются уникальные коллекторы из нержавеющей стали диаметром 63 мм, оснащенные автоматической системой балансировки. Такие решения обеспечивают стабильную и эффективную работу системы холодоснабжения, соответствуя самым высоким требованиям к качеству, надежности и технической точности на объектах бизнес-класса.
Решения для сложных инженерных задач
Коллекторные узлы РОСТерм востребованы на объектах с повышенными техническими требованиями. Особенно это касается систем холодоснабжения, отопления и смешанных решений, где необходимо учитывать нюансы распределения различных потоков.
РОСТерм не ограничивается типовыми решениями — вся продукция проектируется и производится по индивидуальному техническому заданию, под реальные условия конкретного объекта.
Не секрет, что в современном строительстве ценится не только надежность, но и гибкость инженерных решений. Коллекторные узлы РОСТерм — это продукция, которая подстраивается под проект, а не наоборот.
Использование ИИ на производствах минеральной изоляции
ТЕХНОНИКОЛЬ планирует создать цифрового двойника технологической линии для проведения экспериментов в виртуальной реальности, а также внедрять системы машинного зрения и анализа данных с помощью ИИ. В прошлом году вложения в цифровые проекты достигли 50 млн руб.
Совместно с Российским технологическим университетом МИРЭА ТЕХНОНИКОЛЬ начнет проект по использованию искусственного интеллекта для анализа данных, накопленных в системе управления и мониторинга производством компании (MES). Также планируется создание цифрового двойника технологической линии по выпуску каменной ваты. Цифровая модель даст возможность проводить эксперименты с рецептурой продуктов и настройками оборудования в виртуальной реальности и отслеживать, как при этом меняется качество материалов и эффективность производственных процессов. И только после этого исходя из результатов принимать решения о практической реализации.
«Цифровизация позволяет повысить качество управления предприятием, уйти от рутины, решить проблему с кадрами и, конечно, снизить текущие расходы и производственные издержки. Например, применение ИИ для анализа данных может помочь найти те зависимости, которые мы сейчас не способны увидеть, а в дальнейшем – принимать более взвешенные, продуманные и правильные решения», – отметил Денис Гусев, технический директор направления «Минеральная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ.
Ряд проектов по цифровизации производства ТЕХНОНИКОЛЬ направлен на импортозамещение. Так, на заводе каменной ваты в Белгороде удалось заменить систему управления оборудованием Infor EAM, прекратившую поддержку российских пользователей, на отечественный аналог. Уже началось масштабирование этого решения на предприятия в Заинске (Татарстан), Челябинске и Юрге. До конца года ею оснастят остальные заводы каменной ваты.
Для обходов и осмотров оборудования компания разработала собственное программное обеспечение «Мобильный обходчик». Это приложение к EAM-системе, которое использует VR-технологии для обслуживания производственных установок. Его тестирование завершается на заводе каменной ваты в Заинске. В промышленную эксплуатацию приложение запустят в конце мая. Инвестиции в создание ПО составили 5,5 млн рублей и окупятся всего за 4 месяца. Это решение позволит ежегодно экономить около 10-12 млн руб.
Часть средств ТЕХНОНИКОЛЬ потратит на внедрение цифровых технологий на новых заводах минеральной изоляции на основе стекловолокна в Московской (Серпухов) и Новгородской (Чудово) областях. Здесь установят системы машинного зрения на основе нейросетей, направленные на повышение безопасности труда. Они будут интегрированы с системой управления производством и смогут отключать оборудование при появлении человека в опасной зоне. Аналогичными системами уже оснащено 7 заводов каменной ваты на территории РФ. Завершить проект планируется в 2027.
Кроме того, на заводах в Серпухове и Чудове появится система управления производством MES. Она позволяет оперативно получать данные с технологических линий, использовать их для дальнейшей аналитики и вести отчетность на единой платформе. MES-системы уже действуют на 8 заводах каменной ваты ТЕХНОНИКОЛЬ в России. В Чудове проект будет завершен уже в июне 2025, затем к его реализации приступят в Серпухове.