ИФН - Наука

Руководитель проекта

Газенаур Екатерина Геннадьевна, директор Института фундаментальных наук КемГУ

Решаемая проблема

Проблема переработки и утилизации золошлаковых отходов (ЗШО) объектов теплоэнергетики не решена, как в целом по России, так и в Кузбассе. С учетом предполагаемого в рамках Энергетической стратегии Российской Федерации (РФ) на период до 2035 года роста угольной генерации на 30-50%, неизменности трековых линий угольной промышленности РФ актуальность ее решения возрастает. Устойчивая тенденция накопления значительных объемов ЗШО (зола-уноса, шлак, «недожег»), увеличение площади полигонов для их хранения, экологических рисков (загрязнение воздушного, водного бассейна, почвы; аварии золоотвалов) требует экономически обоснованной оценки: ресурсных возможностей ЗШО, как потенциального сырья для различных отраслей промышленности; основных направлений утилизации ЗШО.

Химический состав ЗШО представлен широким спектром элементов, в том числе редких и редкоземельных элементов (РиРЗЭ), содержание которых в золошлаках углей Кузнецкого угольного бассейна определяет их возможную промышленную значимость. Систематизация сведений по составу ЗШО техногенных месторождений Кемеровской области – Кузбасса с последующим извлечением ценных элементов доступными, экономически рентабельными методами с минимальной эмиссией в окружающую среду – пути решения не сформулированной на настоящий момент концепции комплексной переработки ЗШО.

Разработка и внедрение технологии комплексной переработки ЗШО, включающей, как экономически эффективные химические технологии извлечения РиРЗЭ, железосодержащего концентрата, драгоценных металлов, недожега и т.д., так и технологии крупнотоннажного производства (например, строительного) позволит:

решить проблему переработки и утилизации ЗШО и, как следствие: улучшит экологическую обстановку региона;
создать научно-технологическое обоснование возможности перевода предприятий топливно-энергетического комплекса на малоотходный режим работы;
расширить сырьевую базу (например, извлечение магнетита/получение железосодержащего концентрата для обеспечение дешевым сырьем металлургических предприятий);
увеличить доступность критически важных, с точки зрения технологического суверенитета и лидерства РФ, РЗЭ (например, металлы иттриевой группы, неодим).

Описание ключевых результатов на этапе реализации проекта в 2025 г.

отбор наиболее перспективных источников РиРЗЭ в ЗШО на основе определения содержания РиРЗЭ в пробах ЗШО ТЭЦ, ГРЭС Кемеровской области;
реализация перспективных известных возможных (в том числе, ранее не реализованных) методик концентрирования РиРЗЭ из ЗШО с оценкой степени содержания РиРЗЭ;
разработка лабораторной методики получения концентрата богатого РиРЗЭ из ЗШО;
оценка экономической эффективности извлечения РиРЗЭ не ниже, чем потенциально экономическое;
оценка возможности частичного разделения компонентов, входящих в состав ЗШО, на стадии концентрирования;
изучение путей утилизации отходов ЗШО после извлечения РиРЗЭ / возможности комплексной переработки ЗШО;

Индустриальные партнеры.Квалифицированные заказчики проекта

Общество с ограниченной ответственностью «Сибирская генерирующая компания» (OOO «СГК»);
Акционерное общество "ЕВРАЗ объединенный западно-сибирский металлургический комбинат" (АО "Евраз ЗСМК");
Общество с ограниченной ответственностью «АЛЭНСИ»

СНО ИФН

Студенческое научное общество ИФН образовано в 2016 году путём объединения существующих на тот момент СНО физического, математического и химического факультетов.

Члены СНО не только активно участвуют в различных научных мероприятиях связанных с их сферой интересов, но и организуют при поддержке администрации ИФН различные мероприятия, направленные на привлечение студентов в науку.

СНО ИФН активно сотрудничает со студенческим научным обществом КемГУ, Объединенным советом обучающихся «Лига единомышленников КемГУ», а также с Советом молодых ученых КемГУ

Председатель: студент группы Ф-143 Шайкомалова Елена Сергеевна

АСФ ИФН КемГУ

Ассоциация студентов физиков Института фундаментальных наук занимается созданием и реализацией различного рода мероприятий. Члены СНО ИФН — это люди, которым интересна наука и образование как в глобальном масштабе (научная работа, олимпиады), так и в развлекательно-познавательном плане (конкурсы, игры).

Учебно-исследовательская работа студентов

Основными формами учебно-исследовательской деятельности являются реферат, курсовая работа (проект), выпускная квалификационная работа.

Формы учебно-исследовательских работ

Правила оформления учебно-исследовательских работ

Общие требования к оформлению работы

Научно-исследовательская работа студентов

Целями НИРС являются:
- развитие научно-исследовательских способностей и навыков научно-исследовательской деятельности;
- создание и развитие благоприятных условий для формирования востребованных специалистов;
- участие студентов в фундаментальных и прикладных исследованиях, проводимых в институте;
- популяризация молодежной науки и различных форм научного творчества.

Формы работы:
- Кружки по подготовке к участию в олимпиадах по математике, информатике, программированию, профессионального мастерства различного уровня.
  Кураторами кружковой работы являются преподаватели, которые выступают в качестве тренеров команд.
- Научные семинары кафедр. Студенты участвуют в работе семинаров, готовят доклады, проводят совместно с преподавателями научные исследования.
- Научно-исследовательская работа в рамках темы выпускной работы (магистерской диссертации).
  Под руководством преподавателя студенты выполняют НИР, результаты которой представляются в виде тезисов на конференциях различного уровня.
- Студенческое научное общество. В октябре 2015 года создано СНО математического факультета.
  Члены СНО активно включены в студенческую научную деятельность, участвуют в научных мероприятиях различного уровня.

Научная школа: ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Руководители научной школы

Гудов Александр Михайлович – доктор технических наук, доцент, директор института ФН.

Научная школа действует с начала 1990-х годов и объединяет два коллектива КемГУ: кафедру ЮНЕСКО по информационным вычислительным технологиям и центр новых информационных технологий. В настоящее время школа объединяет 26 научно — педагогических работника и обучающихся в университете, в том числе 2 доктора наук, 13 кандидатов наук, 8 аспирантов.

Основные направления исследований

Математическое моделирование задач о движении крови в крупных кровеносных сосудах и искусственных сердечных клапанах
Математическое моделирование задач динамики жидкости со свободными границами
Моделирование размыва связного и не связного грунта вблизи подводных сооружений (нефтяных платформ, газопроводов)
Разработка перспективных численных методов
Развитие новых технологий в численных расчетах, а также построение сложных информационных систем и сервисов.

На кафедре ЮНЕСКО по информационным вычислительным технологиям КемГУ работает аспирантура по специальностям:
«Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ» и «Геоинформатика».
Открыты новые направления подготовки студентов: «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» и «Фундаментальная информатика и информационные технологии».

Достижения научной школы

За время работы научной школы по ее тематике подготовлено 28 кандидатов наук и 2 доктора наук.
Школа внесла весомый вклад в развитие инновационной инфраструктуры Кемеровского государственного университета.

В 2004 году создана совместная с КемГУ лаборатория информационных-вычислительных технологий Института вычислительных технологий СО РАН.
В 2007 году начал работу научно-образовательный центр (НОЦ) «Информационно-вычислительные технологии и математическое моделирование», объединяющий ряд подразделений КемГУ.
В 2010 году создан центр коллективного пользования (ЦКП) «Высокопроизводительные параллельные вычисления» КемГУ.
За период работы научной школы создана мощная телекоммуникационная инфраструктура КемГУ и его филиалов.

Разработка инновационной разделительной технологии извлечения редких и редкоземельных металлов для применения на технологических месторождениях Кузбасса