Какво се случва в един от най-големите научни проекти у нас
- Българската индустрия работи основно на ишлеме. Ако иска да е конкуретна, са нужни иновации.
- Проблемът не е във връзката между наука и бизнес, а в недостига на кадри и на двете места.
- Средата се променя и българските изследователи вече връщат страната на световната карта на науката.
Може ли екип от български учени да поправи дефектиралите хидроагрегати на ПАВЕЦ "Чаира" за 10 пъти по-малко пари, отколкото държавата е склонна да плати, и по-бързо? Може ли да изпревари "Тесла" с иновативна технология за производство на автомобилни шасита? А да създаде ново поколение твърдотелни батерии с по-добри параметри и по-голяма безопасност?
Краткият отговор е - "Да, може". По-дългият – "Да, може, ако има необходимите условия – оборудване на световно ниво, среда на сътрудничество и устойчиво финансиране". Освен че е възможно, то се случва в рамките на един от най-мащабните проекти за наука и изследвания у нас, създаден през 2019 година.
Става дума за т. нар. Център по компетентност по мехатроника и чисти технологии "Мехатроника, иновации, роботика, автоматизация и чисти технологии" – MIRACle. Той е реализиран по Оперативна програма "Наука и образование за интелигентен растеж 2014-2020 г.", съфинансирана от Европейския съюз чрез Европейския фонд за регионално развитие.
Първата фаза на проекта тече между 2018 г. и 2023 г., като в този етап е усвоено финансиране за малко над 69 млн. лв., от които близо 59 млн. европейски, а останалите – национални средства. Това е периодът, в който участниците създават капацитет – инфраструктурата, снабдяват се с обурудване и сформират научни екипи.
Вече (от 2025 г.) тече втората фаза, в която основен фокус е научноизследователската дейност. До 2029 г. трябва да се изпълнят някои много амбициозни цели - минимум 20 съвместни проекта с бизнеса, провеждане на редица изследвания, които да се отразят в поне 120 научни публикации, поне 10 патента и поне 5 модела. Този път финансирането е в размер на близо 12 млн. евро, а 70% от него отново осигурява Европейският фонд за развитие.
Кои са замесените?
Основната цел на проекта е да мобилизира изследователския потенциал у нас, за да постигне качествено ново ниво на знания в областта на механика, роботика, енергийна ефективност, устойчиво използване на суровини и ресурси и намаляване на емисиите на парникови газове.
Кадровият потенциал е изграден от партньорте. Водещ сред тях е БАН. Останалите са Техническият университет, Софийският университет "Св. Климент Охридски", Университет "Проф. Асен Златаров" в Бургас, Висшето училище по застраховане и финанси в София, както и неправителствената организация за трансфер на научноизследователски резултати и технологии за обществена полза фондация ГИС – Трансфер център. Проектът включва и асоциирани партньори – чуждестранни научни организации и български бизнеси.
Изследователите работят в три научноизследователски кампуса – един (най-големият) към Технически университет - София, друг – към Българската академия на науките (БАН) и трети – към Софийски университет "Св. Климент Охридски", като и трите са оборудвани с най-съвременна техника.
Кампус "Студентски град" включва 16 лабораторни секции към Технически университет – София, които се разполагат в комплекс в университета с площ 4 600 кв. м., 5 - към Химиткотехнологичен и металургичен университет и по една в Технически университет – Варна и Технически университет – Габрово.
От конкуренция към синергия
Mediapool разговаря с проф. дн инж. Георги Тодоров - председател на Общото събрание на Технически университет – София, член-кореспондент на БАН в областта на инженерните науки и директор на кампус "Студентски град" към Центъра.
Той обяснява, че в началото идеята е била да има няколко отделни проекта – един за БАН, друг за Софийски университет, а в трети да се конкурират останалите три висши училища, които в момента са основни партньори.
"Стигнахме до извода, че е по-добре да обединим усилията си, защото нямаме капацитет да го направим поотделно", обяснява Тодоров.
Попитан дали е лесно учени от различни екипи да си сътрудничат, профсорът признава: "В началото тръгна трудно. Три месеца не можехме да се срещнем, едните казваха "Елате в академията - да се видим и да говорим", другите казвахме "Елате в университета, да се видим и да говорим". Накрая направихме втори разумен ход – срещнахме се при бизнеса на територията на Българската стопанска камара. Там си стиснахме ръцете и оттогава работим в синергия".
По думите му никога досега у нас не се е случвало толкова много партньори да работят заедно. За да върви работата гладко, е създадена и неправителствана огранизация "Национален център по мехатроника и чисти технологии", която отговаря за управлението а проекта. Там има трима управители - представители на БАН, ТУ и СУ, като председатеството на управителния съвет се предава на ротационен принцип за по две години.
Сега, докато при едни от партньорите доминира мехатрониката, при други превес взимат изследванията в областта на чистите технологии. В същото време едни са по-фокусирани върху фундаментални изследвания, докато други върху по-приложни.
"Нямаме противоречие. Допълваме се и се надграждаме едни други по много хубав начин", твърди Тодоров.
Разработените технологии и добре свършената работа
През 2022 г. авария извади ПАВЕЦ "Чаира" от строя. Състоянието на четвъртия хидроагрегат на "Чаира" е обявено за невъстановимо. За него вече бяха обявявани последователно три обществени поръчки, но в нито една от тях не беше подадена оферта.
"Аз бях координатор на назначения от Европейската прокуратура експертна група, която трябваше да изясни причините. Направихме го за 40 дни. На германска група, назначена от НЕК, и швейцарската, назначена от изпълнителя, който правеше ремонта, им отне по една година, за да стигнат до същите изводи", разказва Тодоров.
Той обяснява, че в момента в Националния център по мехатроника и чисти технологии са разработили и патентовали технология, която позволява съоръжението да бъде ремонтирано на място за по-малко от година и за около 10 пъти по-ниска цена от стойността на обявяваните до момента обществени поръчки.
"Смятаме, че можем да да го поправим. Моделирали сме и сме асимилирали всичко в резултат от работата в този център - оборудването и софтуера. Всичко, което ползвахме, за да достигнем до яснота защо се е случил инцидентът и да разработим технология, с която да се поправи, беше от центъра. Смятаме, че това е от национална важност, но по различни причини засега не се върви в тази посока. Големите компании смятат, че ремонт не е възможен", изтъква той.
Всъщност това не е единственият път, в който хора от центъра се интересуват от ПАВЕЦ. Експерти оттам участват и в разработването на енергийната стратегия на България до 2050 г.
"В нея препоръчахме създаването на две нови ПАВЕЦ. НЕК създаде проектна компания, проектирани са и разпознати като един от 200 стратегически обекта. Открита е и кредитна линия от Евросъюза", обяснява професорът.
"Считаме идеята за това за наше постижение. Предложението да се направят тези две централи тръгна оттук – от Центъра. Този въпрос е дори от европейско значение, защото, ако ги изградим, България ще стане хъб за съхранение на енергия на Балканите", добавя той.
Друг знаков проект, в който участват изследователи и от трите кампуса на Центъра е свързан с автомобилостроенето. По думите на Тодоров от "Тесла" също вървят в посоката, в която работят изследователите от центъра.
"Предложихме нов начин за производство на автомобилни шасита – с отливки, с което спечелихме надграждане на центъра. Идеята беше разпозната като много ценна от Stellantis (един от най-големите автомобилни холдинги в света, който обединява различни автомобилни компании - Пежо, Ситроен, Опел, Алфа ромео, Мазерати, Фиат, Джип, Крайслер, Додж и Рам – б. ред.)", разказва Тодоров.
"Ние сме предложили нова концепция с два нови патента, тя се разпозна и стартирахме европейски проект. Тръгна от Националния център по мехатроника и чисти технологии", уточнява професорът.
С друг голям консорциум изследователите работят и по проект за технология за твърдотелни батерии. Става дума за ново поколение батерии, където електролитът е твърдотелен. Те не се самозапалват и не са опасни.
Без да се затваря знанието
По думите на Тодоров от Брюксел разпознават Националния център по мехатроника и чисти технологии като пример за добър проект.
"Ние също така го оценяваме, но фактът, че и отстрани е оценен високо, е окуражаващ за нас", отбелязва той.
Брюкселските предписания са спазени, но адаптирани към българската среда. Така например към момента изследователите, заети в центъра, не прекарват там пълен работен ден, защото много от тях същевременно преподават на студенти в университета. Целта на този подход е изсвледователския център да не се превръща в самостоятелна единица, със собствен екип, различен от преподавателския, затваряйки пътя на знанието.
"На запад са възприели този модел (за отделен изследователски екип – б. ред.) и той работи добре, но става въпрос за развити икономики с дълги традиции. Ние сме възприели друга тактика, защото искаме знанието, което създаваме тук да въздейства на процеса по обучение, а оттам и на индустрията. Индустрията как се развива? Развива се, когато добри кадри, добре обучени в модерна среда с модерни средства, методи и технологии, отидат при бизнеса и предадат знанията си", изтъква Тодоров.
Факултетите остават учебните структури, а центровете - изследователските, но изследователските екипи са съставени от преподаватели в различните факултети. Така студентите имат и пряк досег до изследователста дейност, и косвен – през преподавателите си.
Всичко това в името на "голямата цел".
"Ние мечтаем за грамотни и кадърни млади хора", обобщи професорът.
Младите хора – двигател на Центъра
В екипите на лабораторните секции в кампуса, освен утвърдени преподаватели с дългогодишен опит, място намират и млади хора.
"Докторантите са основната движеща сила. Някои от тях са отличници на випуските си. Преди 10 години хората с най-високи резултати още в трети курс бяха по фирмите. Сега започват да се замислят дали да останат в университета, защото работата е много по-интересна и предизвикателна", посочва Тодоров.
За да се справя добре един млад човек с научноизследователската работа в областта на инженерството, според професора е необходимо "да му идва отвътре" и да подхожда към науката с неугасващ ентусиазъм.
"В науката ентусиазмът е важен. Това не е бизнес, в който отиваш, работиш от 8 до 5 и се прибираш. Трябва да гориш за това. Ако не гориш, нещо друго трябва да работиш", смята той.
Що се отнася до формулата, която ще задържи младите хора с тези качества в университетите, а и в страната – тя е по-сложна:
"Това е ключов въпрос. Със сигурност не става въпрос за един фактор. Аз бих обобщил, че най-важна е средата, тя е комплексно понятие. С тези центрове ние я променяме – начина на мислене, заплащаннията, апаратурата. За около 10 години се позиционирахме на картата на науката", твърди Тодоров.
Оборудване на световно ниво
"В Европа няма да намерим повече от десетина университета с такова богато оборудване, каквото има при нас", хвали се професорът и показва част от лабораториите.
Първата е за инженерство на повърхности. Там изследователите се занимават с промяна и подобряване на свойствата на повърхността на даден материал - бил той метал и неметал.
От няколко години екипът на лабораторията работи по технология за Diamond-like carbon (DLC) – покритие от въглерод с диамантеноподобни свойства
"Всичко сме създали изцяло сами. Нищо не сме купували освен компонентите. Нашите инженери са в състояние да проектират сложни съоръжения. Нещо повече, ние написахме целия софтуер и сме овладели напълно процеса. Вече сме постигнали докъм 70% от свойствата на изкуствения диамант", казва Тодоров.
По думите му система, каквато екипът на Центъра е разработил сам, се продава от едва няколко фирми в света, а цената ѝ е около половин милион евро. Купеното съоръжение обаче не би позволило на изследователите да провеждат всякакъв вид експерименти, но разработеното от тях няма същите ограничения и позволява експерименти в целия спектър.
След като вече имат необходимото оборудване, 7 души работят за надграждането на технологията. Иследователите ще докладват докъде са стигнали на световна конференция по темата, която ще се проведе на 16 април в Сан Диего.
Кампусът разполага и с лаборатория по лазерна техника – най-голямата на 3D принцип у нас. Там изследователите се занимават със структурно инженерство и раполагат с индустриални принтери – за метал и за импланти, както и с машина за лазерно изпаряване – технология, с която чрез отнемане на материал се правят различни структури.
Изследвания при междинните процеси по внедряването на микроелектроника и сензори са изнесени в друга лаборатория. Там се тестват микрочипове и вградените в тях сензори.
В кампуса се намира и единствената у нас лаборатория за микроклимат. Екипът на лабораторията изследва как да създаде най-благоприятните условия, за да се постигат оптимални резултати при труд.
"Проучванията до момента показваат, че чистият въздух е едно от условията, които в голяма степен благоприятстват трудоспособността. Вентилацията се подценява. Много често при климатизация не се прави вентилация, а тя е по-важна", разказва Тодоров.
В същата лаборатория правят и други изследвания – например кога студентите запомнят най-много - при какво осветление и при каква температура.
В кампусът се разполагат и индустриални лаборатории. В тази за тежки процеси изследователите работят пряко с бизнеса и тестват инструменти за отливки на леки сплави, каквито се използват за автомобилната промишленост.
За да се провери устойчивостта на продуктите преди да тръгне производството, се правят първо инженерни симулации, а после тестване на живо. Физическите проверки се правят в лабораторията за тестване – за здравина, при прах, в различни температурни условия, при различни нива на влажност.
Всички лаборатории в кампуса се захранват почти изцяло от възобновяеми източници.
"За февруари зелената енергия е 67% от всичката използвана. Не беше много хубаво времето. Надяваме се от март до септември 100% от енергията, която използваме, да е зелена", обяснява професорът
От евтина работна ръка към иновации
Най-важната цел, която университетът си поставя, е да научи младите инженери да създават продукти и процеси, което ще помогне на бизнеса да намали производството с готови технологии. Оттам и да промени индустрията.
"Българската индустрия работи 80% на ишлеме. Някой друг е измислил продукта, създал го е, подготвил го е и търси кой да го произвежда. Това не е лошо, но добавената стойност е много малка", отбеляза Тодоров.
По думите му, за да влезем в голямата битка за добавената стойност трябва да създаваме нови наши продукти.
"Трябва да имаме иновации, Трябва да има добавена стойност. Иначе не сме конкурентни. Опитваме се да помогнем на бизнеса да дръпне.Тези лаборатории дават възможност да създаваме продукти. Правим го за много фирми", отбеляза той.
Според професора проблем има не с врзъката между науката и бизнеса у нас, а по-скоро с недостига на кадри:
"Ние от години работим основно с бизнеса, нямаме никакви трудности с бизнеса, нямаме капацитет. Не ни достигат ресурси и най-вече кадри. Най големият проблем в нашите университети в момента е недостигът на хора. Същото е и с индустрията – тя се развива, но няма хора".
Бъдещето на Центъра
Центърът по мехатроника и чисти технологии носи популярност на партньорите и те стават по-разпознаваеми дори в световен план.
Така се открива възможност за партньорства, които да надградят работата на центъра . Университетът се сдобива с нова модерна лаборатория за студентите, в която се съчетават изкуственият интелект и класическо инженерство.
Подобни колаборации карат Тодоров да мисли, че бъдещето на центъра е гарантирано и той ще продължи да работи след като финансираната от ЕС втора фаза на проекта приключи през 2029 г.
По думите му центърът вече привлича частно финансиране. Не е възможно обаче работата да продължи без публично финансиране: "Фундаменталните изследвания не могат да се финансират от бизнеса. Ако бизнесът ги финансира, той ги затваря. Само свръхголемите компании финансират подобни изследвания, а такива компании в България няма".
Независимо как ще се осигури финансирането на центъра занапред, в следващите 3 години работата продължава, за да се изградят "добри интердисциплинарни екипи от изследователи, които да помагат на бизнеса в България и Европа".
