«Сибур» и Южный федеральный университет совместно разрабатывают микрофлюидные технологии

Репортаж от Wedoany，«Сибур» (SIBUR) совместно с Южным федеральным университетом (Southern Federal University) разрабатывает высокоточные химические процессы для производства катализаторов и специальной химии с использованием микрофлюидных технологий. В рамках первого этапа проекта планируется создать отечественные компоненты катализаторов для замены импортных аналогов, используемых в производстве высококачественных марок полиэтилена.

Микрофлюидный метод предполагает проведение химических реакций в микроканалах толщиной всего в несколько тысячных долей миллиметра. Размер реактора не превышает спичечного коробка, однако он обеспечивает высокую скорость реакции при минимальном объёме реагентов, причём процесс стабилен, без колебаний температуры или давления. Благодаря компактным размерам система значительно снижает риск аварий и упрощает работу с потенциально опасными веществами.

В настоящее время микрофлюидные технологии широко применяются в фармацевтике и медицине для синтеза активных фармацевтических субстанций и создания систем адресной доставки лекарств. В нефтехимии этот метод может использоваться для разработки новых катализаторов, оптимизации процессов переработки углеводородов и создания устойчивых технологических решений с меньшим экологическим следом.

«Сибур» формирует экосистему, объединяющую научно-исследовательские институты, образовательные центры и технологических партнёров для развития этого направления. Ключевым участником стал Южный федеральный университет, располагающий одной из ведущих в России научных школ по микрофлюидике и исследовательской инфраструктурой.

В число первых совместных проектов входит разработка органического соединения для производства отечественного катализатора, необходимого для выпуска высококачественных марок полиэтилена. В настоящее время этот катализатор импортируется из Китая, и разрабатываемая технология направлена на создание отечественного решения, конкурентоспособного по качеству и стоимости с зарубежными аналогами.

Параллельно с разработкой микрофлюидных процессов «Сибур» и Южный федеральный университет развивают инновационные методы постобработки, то есть последующей обработки синтезированных продуктов. Для некоторых химических процессов этот этап остаётся необходимым, поэтому партнёры будут разрабатывать решения, позволяющие сохранить преимущества микрофлюидики при масштабировании технологии и повысить экономическую эффективность.

Дарья Борисова (Daria Borisova), член правления «Сибура», управляющий директор по исследованиям и инновациям, развитию бизнеса и инжинирингу новых технологий, отметила, что проточная и микрофлюидная химия являются одним из направлений развития современных химических технологий. Эта технология уже применяется в фармацевтической промышленности, и сейчас изучаются её возможности в химической отрасли. В сотрудничестве с Южным федеральным университетом проверяется ряд гипотез и виден потенциал для повышения операционной эффективности, стабилизации технологических условий и улучшения качества продукции. Микрофлюидные системы создают возможности для более точного моделирования процессов, в том числе в рамках цифровых двойников производственных линий, позволяя достичь требуемого объёма производства на меньшем оборудовании и с меньшей занимаемой площадью. Ограничение технологии заключается в работе с малыми объёмами и малым тоннажем, что подходит для определённых типов процессов. Преодоление этих научных и технических вызовов заложит основу для появления новых отечественных технологий, необходимых нефтехимии и другим высокотехнологичным отраслям.

В рамках программы «Приоритет 2030» Южный федеральный университет создаёт центр микро- и малотоннажной химии и химического инжиниринга. Эта платформа станет основой для пилотирования новых процессов, как для «Сибура», так и для других промышленных партнёров, и будет поддерживать путь от фундаментальных исследований и лабораторных экспериментов до пилотного и промышленного производства с использованием микрофлюидных устройств и систем искусственного интеллекта.

Развитие микрофлюидных технологий «Сибура» сопровождается системной подготовкой кадров. Компания является индустриальным партнёром магистерской программы по микрофлюидному синтезу в Южном федеральном университете, а также совместно с российскими и международными образовательными и технологическими центрами реализует программы обучения сотрудников.