Многообразие условий залегания нефти вызывает необходимость создания различных методов, обеспечивающих максимально возможное извлечение нефти в различных геолого-физических условиях. Для извлечения высоковязких нефтей необходимо применять методы воздействия, в основе которых лежат технологии, снижающие вязкость нефти. К таким методам относятся как термические, так и некоторые виды электрофизического воздействия. Все эти методы активно изучаются, совершенствуются, а также на их основе создаются новые комбинированные методы. В последнее время большое внимание уделяется вибровоздействию, вибросейсмическому и ультразвуковому воздействиям, комбинированному воздействию на базе тепловых методов.[1,3] Целью данного проекта является повышение эффективности различных видов геолого-технических мероприятий (МУН), позволяющие повыситьнефтеотдачу пластов со сложными геологическими условиями. В данном проекте будет проведен анализ и сделаны экспериментальные исследования методов воздействия на пласт, такие как ультразвуковое, полимерное для увеличения коэффициента нефтеотдачи пластов, а также метод комбинированного воздействия на пласты на базе внутрипластового парогенерирования с закачкой раствора щелочи в слоисто-неоднородных пластах и технология вытеснения нефти чередующейся закачки пара и воды на месторождении Каражанбас. Экспериментально будет показана эффективность электрофизического воздействия (ультразвуковое) как на призабойную зону пласта, так и на весь пласт в целом. Будут проведены расчеты с использованием функции Баклея-Леверетта для распределения насыщенности по пласту. А также по выполненным расчетам в целях оптимизации добычи нефти, в результате воздействия будет изучено влияние на вязкость и обводненность нефти. Будет показана эффективность применения раствора полимера на повышение коэффициента извлечения высоковязкой нефти. Экспериментально будет установлена зависимость расхода нефти от перепада давления для месторождения Х с высоким содержанием асфальтено-смолистых веществ. В проекте будет разработана и изучена новая энергосберегающая технология процесса воздействия на слоисто-неоднородный пласт путем комбинирования внутрипластового пароге-нерирования с закачкой оторочек раствора щелочи. Для проведения исследования по комбинированному воздействию предварительно будет исследоваться влияние температуры и концентрации раствора щелочи на поверхностное натяжение. Также будет реализована технология чередующейся закачки пара и воды на месторождениях Каражанбас. Полученные результаты позволят произвести оценку технологической эффективности чередующейся закачки пара и воды на опытном участке на основе характеристики вытеснения водонефтяного фактора. С применением гидродинамической модели будет решена задача для выбора расположения нагнетательных скважин на пласт при воздействии чередующейся закачки пара и воды. Будет проведен анализ вариантов систем закачки пара и воды и далее выбран один вариант какой с точки зрения технологичности предпочтительнее.[1-3] Результаты, которые будут получены в ходе экспериментальных и опытно-промышленных исследований четырех технологий воздействия на неоднородные пласты, будут рекомендованы к применению в научно-иссле¬дова¬тельских и производственных организациях при проектировании, анализе и осуществлении разработки нефтяных и нефтегазоконденсатных месторождениях.

Целью проекта является разработка технологии переработки труднообогатимых ванадийсодержащих руд Казахстана гидрометаллургическим способом, предусматривающая перевод трудновскрываемой части ванадийсодержащих минералов в растворимую форму с использованием электрохимического окисления, выщелачивания и осаждения пентаоксида ванадия (V2O5). Задачи проекта: - исследование минералогии и изучение форм нахождения ванадия в основных минералах месторождений Баласаускандык, Курумсак и Джабаглы; - лабораторные исследования влияния технологических параметров (составы растворов, напряжение, сила тока и др.) на показатели процесса анодного электрохимического окисления ванадия (выход по току, расход энергии, стойкость мембран и анодов и др.); - исследование процесса перевода ванадия из двух-, трехвалентного до пятивалентного состояния; - изучение процесса осаждения ванадия из выщелоченного раствора с получением целевого продукта – пентаоксида ванадия (V2O5); - разработка технологической схемы анодного электрохимического окисления ванадия из ванадийсодержащих руд. Проблема, на исследование которой направлен проект. В последние годы из-за увеличения производства различных марок сталей спрос на ванадий постоянно растет (особенно в Китае). Ванадий в основном производят из титаномагнетитовых руд. Углисто-кремнистые сланцы и кварц-роскоэлитовые ванадийсодержащие руды месторождений Курумсак, Баласаускандык, Джебаглы, являются более технологичными в сравнении с железными и титаномагнетитовыми рудами, однако не перерабатываются в промышленном масштабе. Испытанные способы (кучное, автоклавное выщелачивание и др.) на базе Баласаускандык еще не дали требуемых результатов. В то время, когда крупнейшие зарубежные производители ванадия (Австралия, ЮАР) вынуждены сократить мощность производства из-за нехватки сырья, создание собственного производства ванадия в Казахстане является целесообразным и актуальным. Руды с содержанием более 1% V2O5 считаются чрезвычайно богатыми, в связи с чем, в обогатительной промышленности считается рентабельным использование руды с содержанием более 0,1% ванадия. В этой связи большой интерес представляют черные сланцы (ванадийсодержащая руда) со средним содержанием ванадия в них в пределах 0,8-1,2%. Большая часть данных сланцев сосредоточена на территории Кызылординской области и занимает одно из первых мест в мире. Основные подходы к проведению исследований. В проведенных ранее исследованиях рассматривался вопрос с точки зрения извлечения пентаоксида ванадия пирометаллургическими либо гидрометаллургическими способами. Однако, до настоящего времени отсутствует какой-либо эффективный способ переработки ванадийсодержащих руд. Вместе с тем, для более полного извлечения ванадия из сложного, труднообогатимого и трудновскрываемого сырья возможно применение новых способов выщелачивания под воздействием электрического тока в анодном пространстве. В проекте будет рассмотрена возможность получения пентаоксида ванадия из ванадийсодержащих руд в анодном пространстве, в котором будут совмещены три технологических процесса – активация (H2SO4) выщелачивающего раствора, электрохимическое окисление ванадия из низших оксидов до высшего состояния и полный перевод металла в раствор. Ожидаемый результат: в результате научно-исследовательской работы полностью будут решены следующие задачи: - получены новые данные по минералогическому и вещественному составу ванадийсодержащих руд; - изучены экспериментальные данные по электрохимическому окислению ванадия, осаждению целевого продукта – пентаоксида ванадия, рассчитаны материальный и тепловой балансы; - определены влияние различных факторов (концентрация серной кислоты, температура, продолжительность, соотношение фаз Т:Ж, вид и расход реагентов); - разработана аппаратурно-технологическая схема анодного электрохимического окисления ванадия из ванадийсодержащих руд. Будут опубликованы не менее 2 (двух) статей в журналах из первых трех квартилей по импакт-фактору в базе данных Web of Science или имеющих процентиль по CiteScore в базе данных Scopus не менее 50. Степень влияния результатов исследований на научно-технический (в том числе - кадровый) потенциал конкурентоспособность научных организаций и их коллективов, ученых. Проведенные исследования позволят получить новые технологические данные по переработке труднообогатимого сырья месторождений Баласаускандык, Курумсак и Джабаглы с использованием электрохимического окисления ванадийсодержащей руды в анодной зоне. Практическая значимость результатов исследований. Впервые будет показан наиболее перспективный способ переработки труднообогатимых и трудновскрываемых ванадийсодержащих руд месторождений Баласаускандык, Курумсак и Джабаглы с использованием электрохимического окисления низших оксидов ванадия в высшие, что позволит наиболее полно вскрыть и извлечь целевой продукт – пентаоксид, что позволит создать собственное экономически дешевое ванадиевое производство на основе отечественного ванадиевого сырья.

На фоне нарастающих задач горнодобывающей отрасли Казахстана проект направлен на создание инновационных методов возведения шахтных стволов в условиях неустойчивых и водонасыщенных горных массивов. Постоянное углубление месторождений и разработка рудных тел на больших глубинах осложняют условия строительства и эксплуатации, что требует применения передовых решений для обеспечения безопасности и устойчивости капитальных горных выработок. В рамках реализации Концепции развития обрабатывающей промышленности Республики Казахстан на 2023–2029 годы проект отвечает ключевым задачам по созданию инновационных ресурсосберегающих технологий добычи и комплексной переработки минерального сырья, поддерживая стратегические цели и приоритеты государства в этой отрасли. Одним из эффективных методов стабилизации выработок в условиях неустойчивых и водонасыщенных массивов является упрочнение тампонажными растворами на основе цемента. Однако существующие технологии упрочнения рассчитаны на трещиноватые породы с малой пустотностью и не имеют обоснованных методик для многократного комбинированного применения. Для нарушенных пород с высокой пустотностью необходимы решения, учитывающие специфику заполнения материала, в том числе с использованием экономически выгодных цементозаменителей. Отсутствие надежных оценок эффективности упрочняющих технологий в данных условиях подчеркивает значимость проекта. Основная цель проекта ‒ разработка инновационных решений по стабилизации горных массивов для безопасного возведения шахтных стволов в зонах сложных гидрогеологических и геомеханических условий. Одной из главных проблем является высокая неравномерность напряжений в подвижных породах, а также воздействие тектонических факторов и подземных вод, что значительно увеличивает риск разрушения крепи и ограничивает безопасность эксплуатационных процессов. Для решения этих задач планируется создание комбинированной конструкции крепей, адаптированной под условия воздействия агрессивных подземных вод и многокомпонентного нагружения. Методологический подход проекта включает использование современных инструментов математического и численного моделирования, анализа напряженно-деформированного состояния, позволяющих учитывать динамику нагрузок и потенциальное смещение массивов. Комплексные геомеханические исследования будут сопровождаться промышленными и лабораторными экспериментами, моделирующими нагрузочные воздействия и определяющими оптимальные параметры породно-композитных материалов. Это даст возможность адаптировать применяемые конструкции крепи к специфическим условиям конкретных месторождений, таких как Хромтауское, Жезказганское, Аксоранское и другие, характерные высокими напряжениями и водоносными горизонтами. В результате реализации проекта будет предложен инновационный метод стабилизации, включающий использование защитных мембран и высокопрочных анкерных конструкций, а также методов цементации с предварительно рассчитанными параметрами изоляционных подушек. Эти технологические решения повысят долговечность и надежность крепей, снизят затраты на восстановительные работы, минимизируют риски разрушений и способствуют повышению эффективности добычи. Практическая значимость результатов проекта обеспечит повышение безопасности и продуктивности горнодобывающих компаний Казахстана, заинтересованных в снижении эксплуатационных затрат и увеличении срока службы капитальных выработок. Проект также способствует росту научно-технического потенциала страны, укреплению позиций отечественных научных организаций на международном уровне и продвижению казахстанских ученых и специалистов. Подготовленные по результатам исследования материалы и рекомендации будут готовы к промышленному внедрению и коммерциализации, создавая новые возможности для применения передовых технологий в горнодобывающей промышленности. Таким образом, проект ориентирован на решение актуальных задач по повышению устойчивости капитальных горных выработок, что отвечает стратегическим целям Казахстана и способствует развитию национальной и мировой горнодобывающей отрасли.

Цементная промышленность - высоко углеродоемкий процесс, который принято считать одним из основных источников глобальных выбросов углекислого газа, на долю которой приходится от 4 до 10% всех выбросов в мире [1]. Кроме того, этот процесс также является энергоемким, требуя значительных энергозатрат, что усугубляет его негативное воздействие на экологию. Несмотря на усилия по минимизации воздействия традиционного цемента на природу, растущий спрос на бетон, вызванный увеличением населения, промышленным развитием и урбанизацией, продолжает оставаться серьезной проблемой. Такой спрос ведет к увеличению использования невозобновляемых ископаемых ресурсов и ископаемых видов топлива, что все более усиливает экологические проблемы. Для решения данных проблем и продвижения устойчивых строительных материалов, геополимерные композиты стали перспективной альтернативой традиционному портландцементу [2]. Геополимер представляет собой новый тип неорганического цементного материала, относящийся к категории устойчивых строительных решений благодаря своим экологически чистым и низкоуглеродным характеристикам. Данный проект направлен на разработку новых геополимерных композитов, базирующихся на побочных продуктах производства прокаленного нефтяного кокса. В рамках реализации проекта планируется исследовать потенциал в качестве исходного сырья кремнийсодержащей добавки, образующейся при прокалки нефтяного кокса, а также гипсосодержащего продукта, образующегося при очистке дымовых газов коксохимического производства ТОО «УПНК-ПВ». Целью данного проекта является изучение возможности использования побочных продуктов коксохимического производства для создания экологичных геополимерных композитов с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Задачи проекта 1. Исследование состава и характеристик побочных продуктов коксохимического производства; Данный этап является одним из ключевых в формировании геополимерных композитов, так как знания химического состава (наличие примесей, элементный и фазовый составы) кремнийсодержащей добавки и гипсосодержащего продукта позволят определить их потенциал в качестве активных компонентов геополимерных смесей. 2. Разработка и оптимизация состава геополимерных композитов на основе побочных продуктов; Этот этап включает в себя определение оптимальных пропорций кремнийсодержащих и гипсосодержащих добавок, а также других компонентов, которые могут улучшить физико-химические и эксплуатационные характеристики композитов. В ходе работы будет проведено исследование различных рецептур для достижения наилучших результатов по эксплуатационным характеристикам геополимеров. 3. Изучение физико- химических характеристик и структуры геополимерных композитов; 4. Оценить механических и эксплуатационных свойств полученных геополимерных композитов; На этапах 3 и 4 будут проводиться исследования, направленные на понимание факторов, влияющих на поведение геополимерных композитов в реальных эксплуатационных условиях, и позволят оптимизировать их состав и структуру для достижения максимальных эксплуатационных характеристик и долговечности. 5. Исследовать возможности применения технологий 3D-печати для создания геополимерных композитов на основе побочных продуктов процесса прокалки нефтяного кокса. Данный этап будет направлен на оценку возможности получения геополимерных композитов с использованием технологий 3D-печати на основе побочных продуктов процесса прокалки нефтяного кокса, с целью оптимизации их структуры и улучшения механических и эксплуатационных характеристик для дальнейшего применения в строительстве. Ожидаемые результаты настоящего проекта будут способствовать улучшению экологической ситуации за счет более эффективной переработки промышленных отходов и их использования в качестве сырья, созданию инновационных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками, что откроет новые перспективы для их применения в строительстве, инфраструктуре, а также в других высокотехнологичных отраслях, в том числе энергетике и производстве экологически чистых конструкций. По результатам исследований планируется опубликовать 2 статьи в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта, имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 50, а также 2 статьи в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО МНВО РК.

Цель проекта – изучение гранитоидных магматических пород Казахстана как не традиционных источников новых видов минерального сырья. Редкие металлы и редкоземельные элементы являются важными компонентами для производства высокотехнологичных устройств и приборов, могут оказывать значительное воздействие на экономику страны. Гранитоиды – это интрузивные породы, которые обычно встречаются в орогенных поясах и могут быть важными потенциальными источниками редких металлов и редкоземельных элементов. Однако этот важный вопрос в настоящее время изучен еще не достаточно. В Казахстане гранитоиды распространены широко, например, в Прибалхашье, Шу-Илеском рудном поясе и др. Они являются крупными регионами гранитоидных массивов, возраст которых относится в основном к заключительному этапу палеозоя. Эти гранитоиды связаны с рудной минерализацией и содержат множество месторождений металлических полезных ископаемых, включая золото, медь, свинцово-цинковые и редкоземельные элементы. Несмотря на большой потенциал минерализации редкоземельными элементами, на сегодняшний день проведен лишь ограниченный объем их геологического изучения. Причем акцессорные минералы гранитоидов так же могут содержать редкоземельные элементы и представлять собой промышленный интерес. Поэтому мы преследуем цель изменить ситуацию, что гранитоиды являются только строительным и облицовочным материалом. Нами будут исследованы гранитоиды различных регионов Казахстана как потенциальные источники редкоземельных элементов. Актуальность темы. Потребность современных высоких технологий по созданию электронных продукций в новых видах минерального сырья – редких и редкоземельных элементах выдвигает в передовую часть геологических исследований минерального сырья этих элементов. На отдельных предприятиях СНГ и мира делаются попытки полупромышленного и промышленного обогащения акцессорных минералов. Проведение минерагенического моделирования процессов позволит расширить область поисков и разведки месторождений полезных ископаемых. Новизна. По прогнозу по мере роста потребления в промышленности редких металлов растет и необходимость выявления их новых природных источников. В виду рассеяного состояния многих редких металлов и редкоземельных элементов и их низкого содержания в природных источниках возникает неоходимость создания новых и совершенствования применяемых в настоящее время технологий переработки редкометалльного сырья. Это связано и обусловлено сложной рудной базой разрабатываемых месторождений в мире. Новизна проекта заключается в том, что гранитоды нами будут изучены как нетрадиционные источники редких металлов.

Данный проект исследует применение пульсационной закачки CO₂ в реальные подземные горные породы с целью повышения эффективности улавливания CO₂ в геологических резервуарах. Основная цель состоит в оценке влияния пульсационной закачки на вытеснение остаточной жидкости, первоначально находящейся в пористых средах (например, воды или нефти), с использованием передовых численных моделей и экспериментальных исследований на уровне пор. Исследование основывается на методе решеточных уравнений Больцмана (LBM) и методе прямого численного моделирования (DNS) для моделирования гидродинамики и анализа влияния различных параметров на эффективность закачки. Проблематика, на которую направлено исследование. В рамках предыдущих исследований численно изучалось поведение CO₂ при закачке в насыщенную водой однородную пористую среду с применением метода решеточных уравнений Больцмана. Сложные процессы многокомпонентного течения моделировались с использованием псевдопотенциальной 2D-модели многокомпонентного течения Шан-Чен. Сначала наши симуляции рассматривали переходное течение с равномерной скоростью на входе для изучения естественной частоты нестабильностей, возникающих в порах среды. Затем к равномерной входной скорости добавлялась пульсация CO₂, при этом частота пульсации варьировалась как вблизи, так и вдали от естественной частоты, чтобы определить её влияние на проникновение CO₂. Хотя наиболее эффективная частота принудительного воздействия не совпадала с естественной частотой, результаты показали, что пульсационная закачка значительно улучшает улавливание CO₂ в водоносных горизонтах, если она осуществляется с характерной частотой, связанной с подземной пористой структурой. Закачка на этой частоте доказала свою эффективность, обеспечивая повышение проникновения CO₂ в водонасыщенные пористые среды на 1,5–16%. Кроме того, было изучено влияние пористости и извилистости на эффективную частоту закачки, что позволило создать корреляционные кривые для прогнозирования оптимальных частот пульсации на основе характеристик пористой среды и вовлечённых жидкостей. Однако эти исследования были ограничены отсутствием экспериментальной валидации и недостатком численных исследований, основанных на данных сканирования реальных пористых сред. Основные подходы к проведению исследований. Для устранения этих ограничений проект объединит численные и экспериментальные исследования с использованием неоднородных и естественно трещиноватых карбонатных образцов горных пород, полученных с помощью передовых методов визуализации, включая рентгеновскую компьютерную томографию (КT) и сканирующую электронную микроскопию (SEM). Исследование оценит, как пульсационная закачка влияет на остаточную насыщенность начальной жидкости (нефти или воды, в зависимости от сценария вытеснения), а также изучит механизмы, влияющие на эффективность вытеснения. Особое внимание будет уделено ключевым параметрам, таким как относительная проницаемость, гидравлическая извилистость и удельная площадь поверхности, чтобы уточнить их роль в процессе закачки CO₂. Ожидаемые результаты включают разработку оптимизированных стратегий закачки CO₂, применимых к различным геологическим условиям, что внесёт вклад в развитие более эффективных и экономически целесообразных технологий улавливания и хранения углекислого газа (CCS). Сопоставление экспериментальных данных с результатами численных моделей способствует более глубокому пониманию сложных процессов взаимодействия, протекающих в геологических структурах. Степень влияния результатов исследования заключается в расширении научно-технического потенциала Казахстана через разработку технологий, способствующих смягчению климатических изменений. Проект внесет вклад в развитие современных подходов к моделированию и анализу поровых структур, повысит квалификацию научных кадров, а также укрепит конкурентоспособность казахстанских научных организаций на международной арене. Практическая значимость результатов заключается в их потенциальной коммерциализации и применении для решения важных социально-экономических и научных задач. Предполагается, что результаты исследования повысят научные и технические возможности технологий CCS, будут способствовать инновациям и укрепят конкурентоспособность научных организаций и их исследовательских коллективов. Кроме того, результаты имеют прямое значение для энергетического сектора, включая потенциал для повышения нефтеотдачи и сокращения выбросов парниковых газов.

Идея проекта заключается в преодолении текущих ограничений эффективности перовскитных солнечных элементов с тыльным контактом (ПСЭ ТК) через междисциплинарный подход к изучению их структуры и свойств. Актуальной проблемой проекта является повышение эффективности и снижение потерь при преобразовании энергии за счёт оптимизации материалов и структур ТК электродов. Цель проекта: преодоление существующих ограничений в эффективности ПСЭ ТК с помощью междисциплинарного подхода к исследованию их структуры и свойств. Основная проблема, на решение которой направлен проект, заключается в повышении эффективности и снижении потерь при преобразовании энергии за счёт оптимизации материалов и структур ТК электродов. Проблемы на исследование которых направлен проект: Ограничения эффективности ПСЭ ТК, возникающей из-за потерь при преобразовании энергии. Основной задачей является повышение эффективности и снижение потерь через оптимизацию материалов и структур ТК электрод с использованием междисциплинарного подхода к исследованию их структуры и свойств. Основные подходы к проведению исследований: Мультидисциплинарный анализ: Объединение знаний из физики твёрдого тела, материаловедения и электроники для комплексного исследования. Численное моделирование: Широкое использование компьютерных программ для точного и эффективного расчёта свойств материалов и структур. Оптимизация параметров: Постоянное улучшение моделей и структур на основе полученных результатов для достижения максимальной эффективности. Сравнительный анализ: Сопоставление результатов с существующими технологиями и данными для оценки конкурентоспособности разработок. Применение перечисленных подходов позволит систематически исследовать и оптимизировать перовскитные материалы и структуры ТК электрод для создания высокоэффективных солнечных элементов. Это, в свою очередь, способствует развитию более доступных и эффективных технологий солнечной энергетики. Ожидаемые результаты: 1) Будет разработана оптимизированная структура перовскитных материалов с различными составами, а также определены их электронные и оптические свойства, включая ширину запрещенной зоны, коэффициенты поглощения и показателя преломления. 2) Будут сделаны выводы о влиянии состава и структуры перовскитов на их эффективность в ТК ПСЭ. 3) Будут разработаны модели для точного определения оптических характеристик, таких как коэффициенты поглощения, преломления, отражения и паразитной абсорбции структур с ТК ПСЭ. 4) Будет получена информация о распределении поглощенной энергии и скорости генерации носителей заряда в структурах с ТК ПСЭ, что позволит составить прогнозы их эффективности. 5) Будут оптимизированы параметры солнечных элементов для максимизации эффективности и производительности, что позволит значительно повысить энергетическую отдачу ТК ПСЭ. 6) Будет проведена оценка экономической и энергетической целесообразности использования ТК ПСЭ, а также сравнительный анализ с альтернативными методами и прототипами, что позволит определить конкурентоспособность данного подхода на рынке фотоэлектрических технологий. Степень влияния результатов исследований на научно-технический (в том числе – кадровый) потенциал и конкурентоспособность научных организаций и их коллективов, ученых: Результаты проекта будут способствовать развитию фундаментальных и прикладных исследований в области солнечных элементов, а также разработке передовых технологий ТК ПСЭ на основе перовскитной фотоэлектрики. Реализация проекта окажет положительное влияние на интеллектуальный потенциал страны, поскольку будет способствовать подготовке высококвалифицированных и конкурентоспособных научных кадров в области современной электроники, а также улучшению научно-технической инфраструктуры. Практическая значимость результатов исследований: Ожидаемые результаты позволят развивать фотоэлектрические устройства ТК перовскита, увеличат вклад в интеллектуальную собственность страны и создадут основу для дальнейшего применения фундаментальных исследований в прикладных и коммерческих секторах, решая задачи в области энергетики, экономики и экологии. Таким образом, проект внесет уникальный вклад в достижение целей социально-экономических программ, принятых в Казахстане.

Цель проекта: Цель данного проекта — исследовать стабильность новых кристаллических структур перовскитного материала в условиях экстремального вакуума (P = 10-8 Торр) и низкой температуры (T = 15K), что позволит оценить их потенциал для применения в космической технике. Проблемы на исследование которых направлен проект: В последнее время были проведены многообещающие экспериментальные исследования, которые продемонстрировали потенциал использования перовскитных солнечных элементов в космических приложениях, где материалы подвергаются экстремальным условиям. Одним из ключевых направлений таких исследований стало моделирование радиационной стойкости перовскитных фотоэлектрических систем в условиях космического пространства, где они сталкиваются с высокими уровнями солнечной радиации, вакуумом и низкими температурами. Этот подход направлен на понимание того, как перовскитные материалы будут вести себя в условиях длительного воздействия этих факторов, и, в частности, как радиация влияет на их физико-химические свойства. Основные подходы к проведению исследований: Основная гипотеза данного проекта заключается в том, что предложенные методологические подходы и использование новейших технологий позволят эффективно достигнуть поставленной цели исследования, направленной на улучшение стабильности перовскитных материалов в экстремальных условиях космического пространства. Научная значимость проекта заключается в применении инновационных методов для анализа и повышения устойчивости перовскитных материалов, что открывает новые возможности для их применения в задачах, связанных с космическими технологиями, в частности, для использования в ближнем и среднем космосе. В процессе выполнения проекта будет сделан акцент на разработке и применении новых подходов, направленных на глубокое понимание механизмов деградации перовскитных материалов в условиях, приближенных к реальным космическим. Ожидается, что полученные результаты значительно расширят научные знания о поведении этих материалов под воздействием экстремальных факторов космической среды, таких как вакуум, радиация и низкие температуры, что, в свою очередь, послужит основой для разработки более стабильных и эффективных перовскитных солнечных элементов. Ожидаемые результаты: Новые образцы перовскитных материалов будут подвергнуты воздействию условий близких к космическим (высокий вакуум и низкая температура) и исследованы с использованием методов оптического поглощения, микроскопии, рамановской спектроскопии, FTIR и SEM для оценки стабильности структуры и сохранении свойств. Оценка материалов будет проводиться на протяжении нескольких временных интервалов с измерением электрического импеданса и вольт-амперных характеристик в условиях, имитирующих вакуум (P = 10-8 Торр) и низкую температуру (T = 15K). Проанализированные данные помогут оптимизировать условия синтеза и улучшить стабильность перовскитных материалов, что откроет путь для их дальнейшего коммерческого применения в космических технологиях. Степень влияния результатов исследований на научно-технический потенциал: Ожидается, что результаты помогут глубже понять выбор стабильных перовскитных соединений для использования в космических приложениях. В ходе проекта будет установлена связь между ИК-Фурье-спектрами перовскитов и экспериментальными переменными, полученными в процессе исследования. Это расширит наши знания о поведении и эволюции перовскитных материалов в условиях космоса. Повышение научной компетенции молодых ученых, участвующих в проекте, приведет к повышению кадрового потенциала и узнаваемости страны в области инженерии новых материалов и космических технологиях. Практическая значимость результатов исследований: Полученные данные в рамках исследовательского проекта, окажут значительное влияние на разработку стабильных и эффективных преобразователей энергии для космических приложений. Исследуя сложные процессы деградации материалов в условиях космоса, проект не только углубит наше понимание физических и химических процессов, но и поспособствует развитию инновационных энергетических технологий. Потенциальные научные и технологические достижения проекта могут привести к важным прорывам как в теоретической науке, так и в практике, обеспечивая новые возможности для применения в космической технике. На основе ожидаемых результатов исследовательского проекта будут созданы рекомендации по методу проверки качества новых перовскитных материалов, что поспособствует достижению целей устойчивого развития страны.

Проект «Энергосберегающая технология получения непреднапряженных железобетонных изделий с использованием мелкозернистого самоуплотняющегося бетона» направлен на разработку и производственной апробации состава мелкозернистого самоуплотняющегося бетона класса В30 в энергосберегающей безвибрационной технологии производства железобетонных изделий, с применением инструментов для снижения температуры изотермической выдержки при тепловлажностной обработке без снижения качества изделий. В настоящее время все заводы по производству железобетонных изделий в Республике Казахстан в своем производстве применяют стандартный тяжелый бетон, включающий технологию виброуплотнения бетона при производстве железобетонных изделий. К идее разработки данного проекта также подтолкнула необходимость в мероприятиях, нацеленных на улучшение условий труда работников строительной отрасли. С точки зрения улучшения условий труда, снижение уровня шума и отсутствие вредной для здоровья людей вибрации в условиях замкнутого пространства заводского цеха. Настоящий проект нацелен на решение вопроса исключения передела виброуплотнения бетона в производстве ненапряженных железобетонных изделий при использовании самоуплотняющихся бетонов, и должен доказать, что такие технологии применимы, экономически рентабельны и несут в себе ряд преимуществ. Для достижения поставленной цели и выполнения задач проекта планируются теоретические и прикладные исследования, которые в рамках проекта помогут молодому научному коллективу выйти на новый уровень за счет применения подбора контрольного состава мелкозернистого самоуплотняющегося бетона учитывая анализ критерия блокировки доктора Ozawa. Оптимальный состав бетона будет рассчитываться путем математического построения ортогональных центральных композиционных планов второго порядка. Далее группой исследователей в процессе работы над проектом планируется провести обширные исследования влияния температуры гидратации цемента на конечные физико-технические характеристики бетона. Впервые планируется определить температуру экзотермии цемента в самоуплотняющихся смесях и определить перспективу снижения температуры выдержки изделий ниже 50 0С, что позволит получить значимый экономический эффект без снижения качества железобетонных изделий, для чего надо провести циклы испытаний при пониженной до 500С температуры тепловлажностной обработки железобетонных изделий. Проект ориентирован на интеграцию результатов лабораторных исследований в промышленное производство, в частности, на предприятиях по изготовлению железобетонных конструкций. В рамках проекта впервые будет разработан технологический регламент для выпуска железобетонных изделий класса прочности В30, основанный на инновационной безвибрационной технологии. Реализация этого подхода улучшит условия труда за счёт минимизации воздействия шума и вибрации на работников, что является важным фактором в замкнутых производственных помещениях. Упрощение производственного процесса дополнительно снизит нагрузку на персонал, повысив общую эффективность изготовления железобетонных изделий. Экономическая выгода проекта заключается в сокращении энергопотребления за счёт уменьшения температуры изотермического выдерживания в процессе тепловлажностной обработки (ТВО) и полного отказа от использования вибрационного оборудования. Это исключает необходимость закупки виброустановок, их капитального ремонта, технического обслуживания и затрат на их эксплуатацию. Реализация запланированных целей и задач проекта при его стабильной работе позволит достичь ожидаемых результатов и повысить производственную эффективность. Применимость и возможность коммерциализации полученных научных результатов полностью обоснована. Есть заинтересованность со стороны действующих предприятий. Рассматриваемая технология применима на текущих производственных мощностях многих действующих заводов, не требует значительных изменений технологического процесса, что позволит производить внедрение в кратчайшие сроки.

Среди перспективных редкометалльных регионов в Казахстане выделяется прежде всего Кокшетауский, за последнее время из малоперспективного региона перешедший в разряд оловоносных металлогенических провинций с реальной минерально-сырьевой базой для развивающейся оловорудной отрасли в Республике. Сырымбет является основным представителем оловянно-грейзенового промышленного типа в Казахстане. В первое время объект рассматривался как оловянный. На последующих стадиях его изучения определился комплексный характер руд, в которых редкие металлы заняли такое же место, как и олово. В длинном перечне попутных полезных ископаемых среди редких металлов следует особо отметить тантал, ниобий, индий. Из года в год наблюдается увеличение добычи руд и производства цветных и редких металлов. Вместе с тем, качество извлекаемых руд и содержание в них металлов постоянно уменьшаются. Это приводит к изменениям в обработке сырья: в отличие от предыдущих лет, когда руды с высоким содержанием свинца, меди или олова могли быть направлены прямо на металлургическую плавку, современные руды цветных и редких металлов требуют предварительного обогащения, поскольку их прямая переработка экономически невыгодна. Объектами процессов обогащения, как правило, служат твердые полезные ископаемые, добываемые из недр или с поверхности земли. Обогащение приводит к ряду изменений: увеличение концентрации ценных компонентов в несколько десятков или сотен раз; удаление вредных примесей из концентратов, что упрощает последующие металлургические процессы; сокращение затрат на транспортировку к потребителю за счет уменьшения общей массы продукта; повышение производительности последующих этапов обработки, снижение расхода топлива и электроэнергии, а также уменьшение потерь ценных компонентов с отходами производства, что в итоге повышает эффективность извлечения. Целью данного проекта является разработать технологию обогащения оловосодержащих кор выветривания, на месторождения Сырымбет. Оценить их технологические свойства и получить технологические параметры для проектирование промышленного комплекса по переработке руд. Для достижения цели проекта запланировано проведение комплекса геологических исследований, включая камеральные, полевые и аналитические работы, а также технологические исследования. Предусмотрены также всесторонние лабораторные исследования, включающие гравиметрический и гранулометрический анализ, а также анализ минерального состава руды. Все этапы работ будут осуществлены с использованием современных научных методов и новейших технологий. Научный эффект выполненных работ заключается в получении новых данных по технологии обогащения оловосодержащих кор выветривания редкометалльного месторождения Сырымбет, разработке инновационных методов для выделения оловосодержащих концентратов. По полученным результатам исследований будут опубликованы не менее 2 (двух) статей в журналах из первых трех квартилей по импакт-фактору в базе данных Web of Science или имеющих процентиль по CiteScore в базе данных Scopus не менее 50 за весь срок выполнения работ. Социально-экономический эффект. Разработка технологий обогащения руд может иметь положительный эффект для региона. Создание новых рабочих мест, увеличение производственных сил, развитие инфраструктуры и повышение уровня жизни местных жителей. Однако также важно учитывать возможные негативные воздействия на окружающую среду и здоровье людей, что требует бережного планирования и управления проектом. Применимость научных результатов – разработанная технология обогащения руд будет использована для промышленного освоения кор выветривания месторождения Сырымбет. Целевым потребителем результатов станут недропользователи и инвесторы в горнодобывающем секторе экономики, «Комитет геологии», АО «Tin One Mining». Экологический эффект заключается в рациональном комплексном и бережном использовании природных богатств недр.