Български учени работят по проект ЕПЛЮС за съхранение и преобразуване на ВЕИ, улавяне на CO2 и водородна мобилност

Проект „Нисковъглеродна енергия за транспорта и бита“ (ЕПЛЮС) се изпълнява от консорциум от 16 институции с доказана компетентност в областта на програмата (ВУ и институти на БАН) с водеща организация БАН.

Това е един от ключовите проекти, описани в Годишния доклад за състоянието и развитието на научните изследвания през 2020 година. 

Като асоциирани партньори са привлечени 4 области/общини (София, Бургас, Варна и Русе) и една бизнес организация. И през 2020 г. дейностите по ННП ЕПЛЮС се осъществяваха по трите компонента на програмата. Във всеки компонент приключи изготвянето на аналитичен доклад върху актуалните световни научни изследвания, иновативни разработки и пазарните технологии в областта.

Разработени електроди за иновативен акумулатор „метален хидрид – въздух“

с отлична обратимост, механична стабилност и висок разряден капацитет

Най-важните и перспективни резултати, постигнати по Компонент 1 (Съхранение и преобразуване на възобновяема енергия) са разработени електроди за иновативен акумулатор „метален хидрид – въздух“ с отлична обратимост, механична стабилност и висок разряден капацитет. Създаден е електролитен кондензатор с метални електроди и плазмено отложени графенови наножички с огромна развита повърхност, осигуряваща четирикратно увеличение на капацитета. Разработен е водороден генератор, работещ с полимерен алкален електролит и оригинални катализатори от неблагородни метали.

Устройството е защитено с полезен модел. Конструирани са гъвкави полимер-органични фотоелементи с висока квантова ефективност. Произведени са епитаксиални хетероструктури, базирани на частично компенсирани GaAsSbN слоеве с високо оптично качество и разширена червена граница на фотоотговор. Разработена е цялостна концепция за изграждане на демонстрационна „Зелена къща“.

Основните резултати по Компонент 2 (Електрически превозни средства и водородна мобилност) е разработена и валидирана методика за нанасяне чрез лентово леене на анодни тънки слоеве от керметен материал за протон-проводяща твърдооксидна горивна клетка върху електролитна подложка. Електрохимичните тестове на полуклетка регистрират ниско поляризационно съпротивление на системата. Извършено е охарактеризиране и таксономична идентификация на изолираните от аноден биофилм на работещ микробиологичен горивен елемент бактериални култури с електрохимична активност. Получените оригинални секвенции са регистрирани в две основни международни бази данни.

Изграден е CAD модел на носещата конструкция на тролейбуса на който ще бъде монтирана системата горивна клетка/батерия.

Кои са най-перспективните ефективни методи за улавяне и оползотворяване на СО2 от проекта

Най-перспективните резултати по компонент 3 (Ефективни методи за улавяне и оползотворяване на СО2) са, че са синтезирани и детайлно охарактеризирани посредством модерни аналитични техники нови материали подходящи за приложение като адсорбенти за улавяне и катализатори за оползотворяване на CO2. Намерени са корелации за връзката на структурните и текстурни характеристики (химичен състав, специфична повърхност, размери на порите, размер на частиците и др.) на материалите и техните функционални свойства като капацитет, ефективност и селективност.

Примери за ефективни адсорбенти на CO2 са материали като мезопорести силикати (SBA-15 и MCM-48) модифицирани с органични молекули, смесени оксиди CeO2-ZrO2, метал-органични мрежи и зеолити, извлечени от пепели. Примери за катализатори са материали, като Pt/ZrO2 (мезопорест и наноразмерен), активен въглен дотиран с калай, платина и родий (за конверсия на CO2 в реформинг на биогаз и получаване на полезни продукти като γ-валеролактон, мравчена киселина и др). Чрез приложение на седиментни микробиални горивни елементи е установена корелация между интензитета на осветяване и генерирания електричен ток.

Подробна информация за програмата ЕПЛЮС може да откриете тук.

България изостава по брой учени, но качеството на публикациите расте

България продължава да изостава с пъти по брой учени на 1000 души население спрямо повечето страни от ЕС. Анализът на научната дейност на българските висши училища и на научните организации показва, че относително ниският бюджет за научни изследвания в публичния сектор, разпределян между голям брой университети и научноизследователски институти, води до малък дял на международно разпознаваемата научна продукция в сравнение със средното равнище за ЕС. За сметка на това качеството на научната продукция, макар и малко по-ниско, е близко до това за ЕС.

Това са част от констатациите в приетия на последното заседание на Министерския съвет Годишен доклад за състоянието и развитието на научните изследвания през 2020 г.

Съгласно аналитичната платформа InCites; Web of Science (август 2021 г.) броят на научните публикации от България за 2020 г. е 8429. През 2020 г. са забелязани 63 553 цитирания на публикации от България в WoS - all databases. Над 17% от общия брой публикации са в най-висококачествените специализирани списания, а 37 от статиите са високоцитирани (в топ 1%). Броят на документите за 2020 г. с автори от България е по-нисък от този за 2019 г., което вероятно се дължи на пандемията, но е по-висок в сравнение с всички други предходни години. Наблюдава се чувствително по-висок брой статии с отворен достъп - 35% от всички (2922 срещу 2186 за 2019 г.).

Традиционно силни центрове и научни групи има както в научните организации, така и във висшите училища. Разпределението на учените по пол е сравнително равномерно, но се забелязва съществено застаряване на научните кадри. През годината се запазва негативната тенденция за намаляване на дела на младите хора, заети с наука. Към края на 2020 г. в БАН се обучават 356 докторанти, а във висшите училища – 1960. През 2019 г. общият им брой е бил около 6453. Основна причина за това е сравнително ниският размер на докторантските стипендии.

Сред основните източници на финансиране на научни изследвания на конкурсен принцип е Фонд „Научни изследвания“ (ФНИ).

През 2020 г. бюджетът на ФНИ е близо 26.4 млн. лв. Финансирането за национални научни програми от МОН е близо 17.9 млн. лв., над 33 млн. лв. са отпуснати за изпълнение на Националната пътна карта за научна инфраструктура.

Към декември 2020 г. с финансовата подкрепа на Европейския фонд за регионално развитие и Оперативната програма „Наука и образование за интелигентен растеж“ в България се изграждат шест Центъра за върхови постижения и 10 Центъра за компетентност, които обхващат над 62 научноизследователски организации с общо над 1200 учени. Финансира се изграждане на нови или значително модернизиране на съществуващи специализирани научноизследователски инфраструктури, доставя се също високотехнологично научно оборудване, което дава възможност за осъществяване на научни изследвания на световно ниво.

Нетната сума от Рамковата програма на ЕС за научни изследвания и иновации „Хоризонт 2020“ (приключила през 2020 г.), получена в България, възлиза на едва 0,26% от общия бюджет на програмата. По този показател България застава на 23 място в ЕС. Броят на подписаните грантови споразумения е 643 (1,99% от общото за ЕС). Успеваемостта на проектните предложения, подадени от български организации, се равнява на 11,13% (при средно 11,97% за ЕС).

Докладът за състоянието и развитието на научните изследвания през 2020 г. извежда предизвикателства пред развитието на научно-изследователската и иновационната екосистема. Остава ограничено и неефективно сътрудничеството между научните организации и висшите училища, от една страна, и бизнеса, от друга. Това води до ниски нива на трансфер на технологии и знания и слаба комерсиализация на резултатите от научноизследователската и развойната дейност (НИРД) и иновациите. Остават и регионалните различия. Недостатъчни са нивата на частни и публични инвестиции в НИРД, което води до нисък иновационен капацитет на икономиката.

Цел продължава да е създаването на ефективна научноизследователска система, която да подкрепя икономическия растеж, като постепенно до 2030 г. се преодолее негативните тенденции на „изтичане на мозъци”. Ще продължат усилията за свързаност с бизнеса за привличане на частни инвестиции и за комерсиализиране на научните резултати. Ще продължи подкрепата за интернационализацията на българските научни организации и висши училища, в т.ч. чрез осигуряване на съфинансиране на проекти по рамковите програми на ЕС за научни изследвания и подкрепа за партньорство с чуждестранни организации. Ще се обръща специално внимание на качеството на научните изследвания. Чрез укрепването на изследователските висши училища ще се реализират научният и икономическият потенциал на регионите.