Ее исследования могут стать залогом энергетической безопасности страны, а методы синтеза газовых гидратов уже называют революционными: это заслуги Надежды Молокитиной из Тюмени – ведущего научного сотрудника Института криосферы Земли и родственницы великого Курчатова. Она доказала, что можно хранить природный газ в виде твердых кристаллов, но для научного прорыва ей пришлось пойти на уникальный эксперимент над своей жизнью – синхронизировать рождение детей с международными конференциями. Как тюменка выросла из лаборанта в ученого с мировой славой, «ФедералПресс» расскажет в рамках проекта «Про людей».
Я – ученый!
Путь в большую науку для Надежды Молокитиной начался на физическом факультете Тюменского госуниверситета. Еще будучи младшим научным сотрудником, она погрузилась в изучение свойств так называемой «сухой воды» – нанодисперсии воды на основе кремнезема. Материал оказался ключом к ее открытиям. Он позволил ей получить газовые гидраты – твердые кристаллы, похожие на лед.
«Я в школах сейчас часто выступаю, и сначала я говорю так, как есть: «Газовый гидрат – это твердые кристаллические соединения нестехиометрического типа, относящиеся к классу клатратных соединений, которые образуются из молекул воды и газа». Ну, чтобы показать, что я ученый – я же ученый! А потом мы начинаем разбирать каждое слово по отдельности, и выясняется, что это просто твердый, плотно сжатый снег. Как весной ледышка, но в которой содержится очень много газа, – объясняет научные истины собеседница «ФедералПресс». – Например, в одном объеме гидрата 180 объемов газа. И если газ внутри горючий, этот снег может гореть. Вот это и есть газовые гидраты».
Интерес к науке у нее в крови: Надежда является внучатой племянницей легендарного физика Игоря Курчатова. Однако громкая фамилия никогда не была для нее ни трамплином, ни бременем.
«Лет пять, наверное, я была работником Тюменского госуниверситета, выполняющим какую-то работу – не считала себя ученым. Я, может быть, до конца и не понимала, кто он такой – ученый. А вот уже после защиты кандидатской диссертации я поняла: вот, у меня уже есть диплом! И вот этот труд, который ты вкладываешь в написание работы: ты формируешь цель, задачи, анализ, выводы, потом ты это еще защищаешь, отстаиваешь свою выполненную работу, – рассуждает Надежда Молокитина. – Хотя работа у меня была не напрямую связана с гидратами, но близко. И вот потом я подумала, что мне нужно что-то делать самой. И до конца я поняла, чего именно хочу, после того, как у меня появился опыт работы в Казанском федеральном университете».
Настоящим поворотным моментом в ее карьере стала работа в Казанском федеральном университете. Оказавшись вдали от родной лаборатории и привычного коллектива, один на один со своими знаниями, она пережила глубокий кризис и одновременно – момент истины.
«Мне показалось, как активно, как все там по-другому. И я была так воодушевлена, что захотела переехать туда, быть частью той научной среды. Практически уже была с чемоданами, и в какой-то момент, заходя в свою лабораторию, я поняла: «Нет. Я хочу сделать у себя здесь так же, как где-то». А может, даже лучше. И вот с тех пор все вообще заиграло совсем по-другому. Я поняла, что я ученый, что я должна сама формулировать научное направление, которым хочу заниматься. Я стала анализировать. У меня появились ученики, мы выиграли проект «Международная молодежная научная лаборатория» с привлечением иностранных специалистов, и мы стали самостоятельными единицами на рынке ученых», – рассказывает физик.
С этого момента ее работа обрела новый вектор. Она перестала быть просто исполнителем и стала лидером. Надежда начала формулировать собственное научное направление, собрала команду учеников и выиграла проект по созданию Международной молодежной научной лаборатории. Она поняла: теперь ее вдохновляют не только собственные успехи, но и достижения тех, кого научила. Так лаборатория физико-химических исследований гидратов природных газов стала самостоятельной и конкурентоспособной единицей на мировом научном рынке.
Любимые гидраты
Газовые гидраты – это не просто научный термин. Это удивительные соединения, которые природа прячет в вечной мерзлоте и на дне Мирового океана.
«Я люблю об этом рассказывать, потому что гидраты – очень интересные соединения, они залегают в природе. В районах распространения многолетнемерзлых пород, а мы знаем, что 65 % территории нашей страны – это мерзлота. На шельфе Мирового океана у нас тоже есть гидраты. Мы можем добывать газ из газовых гидратов, когда у нас газ закончится в обычном состоянии. Это говорит о том, что у нас есть дополнительный природный источник топлива, и на экономике, если вдруг наш газ закончится, это не скажется», – объясняет ученый.
Это означает, что у России есть колоссальный дополнительный резерв природного газа. С одной стороны, это страховка на будущее: когда традиционные запасы газа начнут истощаться, человечество сможет добывать его из этих кристаллических залежей, сохраняя статус энергетической державы. С другой стороны, таяние вечной мерзлоты из-за изменения климата высвобождает метан из гидратов, что таит в себе опасность. Под землей образуются бугры пучения, которые могут взрываться. «Это очень важно для компаний, которые эксплуатируют свои объекты, им важно понимать, взорвется он или нет», – подчеркивает Надежда Молокитина.
Главное поле деятельности команды Молокитиной – это прикладная наука: новые способы транспортировки и хранения газа. Традиционные методы – трубы и сжижение (СПГ) – дороги и сложны. Метод Молокитиной предлагает превращать газ в твердые гидраты.
В отличие от сжиженного газа, который требует криогенных температур (около −160 градусов C), гидраты стабильны при небольших отрицательных температурах (около −20 градусов C), что делает их хранение гораздо безопаснее. Надежда открыла, что добавление биоразлагаемых полимеров, например, поливинилового спирта, ускоряет образование гидратов в 10–20 раз.
Команда ученых во главе с Надеждой Молокитиной разработала и запатентовала устройство для промышленного производства таких гидратов. Долгое время технология считалась нерентабельной. Так физик совершила научный прорыв.
«Научный прорыв – ты сам не можешь это осознать, это всегда какой-то отклик извне. Когда защищала кандидатскую диссертацию, несколько лет после этого мне говорили: «Да кому нужны эти технологии транспортировки и хранения? Это нерентабельно, было же показано, что дорого». А я почему-то все время верила и продолжала этим заниматься. И когда у нас начались в стране политико-экономические изменения, просто вал компаний стали к нам обращаться: «Что там с технологиями транспортировки?» Это последние, наверное, года четыре. Мне кажется, компании заинтересовались из-за того, что они о нас слышали, видели, и в какой-то момент как убеждение сработало – это важно, это можно, есть факты, что это можно реализовать», – вспоминает она.
Вера ученого оказалась сильнее скепсиса. А следом индустрия перешла к вопросу: «Когда мы сможем это внедрить?».
«Наш научный руководитель проанализировал, что все выдающиеся открытия потребовали в среднем 50 лет. Но сейчас ввиду нашей цифровизации и автоматизации все гораздо быстрее. Мы-то имеем базу данных и накопленный опыт работы с этими объектами. Мы можем адаптировать, применяя наши знания в ту или иную сферу, но так или иначе, мы все время не сдаемся. Здесь важен процесс и наше постоянное в него погружение, невыключение из процесса», – пояснила ученый.
Ритм семьи – ритм открытий
Жизнь Надежды Молокитиной – это уникальный пример того, как можно сочетать высокий интеллект ученого с мудростью матери большого семейства. Она – мама троих детей (двух сыновей и дочери). И именно опыт материнства помог ей стать блестящим научным организатором.
«И он развился, с каждым следующим ребенком развивался все больше», – говорит она о навыке организации. Понимание того, что для слаженной работы сложного механизма (будь то семья или научная лаборатория) нужно четкое планирование и распределение ресурсов, стало ее главным управленческим принципом. Если все организовано – кто куда идет, кто что делает – система работает как часы.
Эта дисциплина позволила ей интегрировать личную жизнь в глобальную научную повестку. Крупнейшая конференция по газовым гидратам (International Gas Hydrate Conference) проходит раз в три года и является главным событием для ученых этой сферы. В 2011 году университет решил отправить на мероприятие в Эдинбург мужчину – исходили из соображений возможного деторождения Молокитиной. Однако Надежда открыла Excel: так в семье Молокитиных график рождения детей оказался синхронизирован с графиком конференций:
- 2014 год – Конференция в Китае (Куньмин). К этому моменту первому ребенку исполнился год, что позволило Надежде оставить его с родителями и поехать.
- 2017 год – Конференция в Денвере (США). В этот период дети уже были достаточно взрослыми.
«Двух детей точно планировали. У нас даже в Excel табличка так и осталась: с расписанием газогидратных конференций и циклом, и все на свете. И хорошо, что со здоровьем все хорошо, все получалось просто сделать, как часики», – с улыбкой вспоминает она.
Вся большая семья – бабушки, сестры, братья – включена в этот ритм. Сначала они не понимали сути ее работы, но видели страсть и результат. Теперь же близкие стали главными болельщиками внедрения новых технологий.
Для нашей героини наука – это образ мысли и вклад в будущее поколений.
«Работа ученого – непростая. Это не просто работа, и нужно к этому относиться как к «не просто работе». И нужно понимать, что я не здесь и сейчас делаю открытие, а я делаю вклад в открытие, которое когда-то будет. Может быть, не я его сделаю, но я сделаю вклад. Это очень важно», – убеждена Надежда Молокитина.
Фото и видео: ФедералПресс / Антон Лимонов
Фото предоставлено из архива Надежды Молокитиной
Про людей