Дорогие подписчики, это продолжение серии моих постов, посвященных трем швейцарским "зеленым" технологиям, которые могли бы очень пригодиться нам, казахстанцам, в попытке приобщиться к общемировому тренду энергосбережения. Кому интересно, читайте первый пост Секретный дом Вальтера Шмидта о действующем полноценном доме на геотермальной и солнечной энергии. Вторым образцом швейцарского инженерного гения мне видится Лаборатория гидравлики, гидрологии и гляциологии при политехническом университете ETH Zurich, который мы имели радость обозревать в ходе недавней поездки по Швейцарии.
Наша казахстанская медиа-делегация прибыла в ETH на третий день нашего путешествия по Швейцарии, и я оставляю здесь координаты на случай, если вдруг кому-то из вас внезапно захочется получить цюрихский диплом мастера. Ну, бывает такие порывы у наших читателей:). Это сугубо научный кампус, даже научный город, который находится в 15 минутах езды от Цюриха. Не путайте с историческим корпусом в центре Цюриха. Кстати, алматинские студенты там действительно учатся, и даже преподают, я обязательно в конце поста упомяну об эти уникумах.
Собственно, о самом политехе ETH, который имеет статус федереального университета, мне сказать нечего, так как наша смешанная астанинско-алматинская команда редакторов и журналистов просто физически не смогла бы за один отведенный день исследовать один из самых знаменитых европейских ВУЗов. В сети об этом университете пишут неизменно в превосходной степени, не забывая упомянуть его длинную историю и вышедших из его стен 21 лауреата Нобелевской премии, включая и Альберта Эйнштейна. Но швейцарская основательность и здесь не подвела: предваряя главный доклад кафедры гидрологии, хозяйка встречи Марианна Люсьен кратко рассказала нам о жизни крупнейшего образовательного центра Европы.
Итак, в распоряжении ETH имеется 500 профессоров и 19 тысяч 800 студентов из 120 стран мира (включаем сюда 4 тысячи студентов, пишущих докторские диссертации). За последние 30 лет здесь было создано 355 стартапов, ежегодно в его стенах рождается 200 изобретений и 90 патентных заявок. Марианна особо подчеркнула, что успешность стартапов - 92%. В конце концов, свою роль играет и адекватное финансирование университета. Параллельно с докладом, я изучал буклет университета, и увидел вот эту цифирь:
Да, други мои, ежегодный бюджет ETH составляет всего каких-то 1,8 миллиарда швейцарских франков:), из которых доля государственных субсидий - 1,3 млрд. Курс ₣1 примерно равен $1, вот и сравнивайте с бюджетом лично вашего ВУЗа. Одна из богатейших стран мира может себе позволить платить ученым достойные деньги.
Как известно, в Швейцарии все школьники, успешно закончившие гимназию, могут поступить на бакалавриат. Поэтому основная часть студентов - это швейцарские граждане, поступившие сюда после школы, бакалавриат занимает 86% от всей учащихся. Доля иностранных студентов, идущих на магистра и доктора составляет 64% и 33% соответственно.
Понятное дело, университет такого уровня не может существовать без развитой международной сети партнеров. Марианна показала нам схему сотрудичества ETH с практически всеми крупными научными центрами мира, особо подчеркнув, что в этот список входят и наша казахская Академия наук и Национальный Космический Центр. Марианна как раз и является специалистом по международным контактам ETH.
Марианна на этом месте дала слово Александру Нигай, нашему парню из Алматы, который входит в список 14 казахстанцев, которые сейчас учатся в ETH на магистерскую и докторскую степень.
Саша учится на факультете информатики, где носит титул профессора в одноименном департаменте, проще говоря, имеет право проводить практические занятия, что весьма круто по местным меркам, надо сказать. Между прочим, учится самостоятельно, без всяких "Болашаков".
На этом Марианна и Саша заканчивают вводную и к нам присоединяется Адриано Лаис из кафедры гидрологии, он же глава гидравлики при лаборатории университета.
Из довольно большого списка целей и активностей кафедры, нас, конечно, интересуют прикладные исследования. Например, лаборатория университета напрямую консультирует на этапе проектирования крупные гидропроекты по всему миру.
Исследовательский кругозор кафедры охватывает все виды динамики воды, песка и льда, с прогнозированием и всеми подобающими расчетами. Причем, в совершенно различных ландшафтах, реках и ледниках, с постоянным мониторингом, выездными сотрудниками и датчиками. Потенциал лаборатории позволяет одновременно применять как численные методы расчетов типа 3D-моделирование, так и физическое моделирование, но еще интереснее то, что обе модели можно объединять как гибридное.
Адриано как раз и возглавляет отдел гидравлики и ведет казахстанских медийщиков в свои владения. Нас ждет стихия воды и песка, масштабные модели гидроузлов и расставленные кругом датчики.
Судя по карте, Лаборатория гидравлики, гидрологии и гляциологии занимает весьма обширное здание вдоль улицы Хонггербергинг. Но снаружи никому из нас и в голову бы не пришло, что за скромной вывеской под номером 26 таится огромный 100-метровый испытательный стенд, напичканный измерительным и гидравлическим оборудованием. Обратите внимание на весьма характерное выражение моего лица, метко запечатленное моей коллегой Ксенией Ворониной из Sputniknews и Казправда - это вдумчиво-изумленная гримаса будет неизменной все те часы, пока нам не покажут весь стенд :).
Фото Ксении Ворониной: а вот и приветливые хозяева швейцарской Лаборатории гидравлики, гидрологии и гляциологии, политехнический университет ETH Zurich.
Важно заметить, что в названии лаборатории есть слово "гляциология", то есть швейцарцы кроме поведения водной среды, изучают ледовые покрытия и динамику льда.
Это очень близко к тому, чем занимается, например, наш алматинский Технологический университет (когда-то политех). Один из лучших в бывшем Союзе, кстати. Точнее раньше занимался, так как текущая деятельность нашего ВУЗа для меня темный лес. Жаль, из-за ограниченного времени, изучить "ледовый" раздел лаборатории нам было не дано. Это же наша вечно больная тема - ледники. Вспомните Туюксу, который за полвека уменьшился в размерах в два раза!
На верхнем снимке вид на стендовые испытания со второго уровня. Из-за постоянной работы гидронасосов и плеска воды здесь довольно шумно. Нашим гидом на стенде теперь будет Клаудиа, которая работает под началом Адриано. Неудобно спрашивать возраст дамы, но мне показалось, что исследователю лет эдак 25, если не меньше.
Фото Аскара Аукенова, журнал Forbes
Итак, чем занимается кафедра гидравлики в настоящий момент и какой проект ведет сама Клаудиа в лаборатории. Если я правильно понял, не все проекты, перечисленные начальством Клаудии, воплощены в стенде лаборатории, часть из них просчитывается с помощью компьютерного моделирования.
Да и вряд ли можно чисто физически воплотить такое количество исследований даже на площади в 1500 кв. метров. Видимо, нам продемонстрировали пункты, выделенные синим - все, что связано с так называемым Sediment bypass tunnel (SBT). SBT - это специальная отводная труба, которая удаляет из водного потока песок и другой мелкий придонный абразив. Вещь абсолютно необходимая при проектировании гидроэлектростанции, дамбы, водохранилища, всякого рода стоков и водоразделов. Клаудиа говорит, что именно построение физической модели в уменьшенном масштабе позволяет проверить правильность компьютерных расчетов. Все, что невозможно детально просчитать с помощью численных методов, можно просто воплотить в бетоне и стекле. Вот как выглядит, например, реальный гидроузел пакистанской электростанции Patrind:
В этом проекте швейцарская лаборатория работает в сотрудничестве с корейскими строителями, которые на правах акционеров строят пакистанцам практически всю гидроэлектростанцию. На фотографии сверху станция расположена в центре и чуть левее. А справа (в кадр не вошло) располагается тот самый тоннель SBT, отводящий все отложения типа камней и грязи.
Клаудиа показывает на фотографии как с помощью песка исследователи имитируют движение осадков по дну дамбы.
Вся эта придонная грязь и камни представляют реальную опасность для станции. Под воздействием камней и песка дно реки меняет глубину, водный поток становится все более непредсказуемым. И чем точнее будет просчитан будущий тоннель, тем надежней будет работать вся дамба или станция.
Вот, собственно, и конкретный пример работы лаборатории при ETH. Когда мы спросили Клаудию о стоимости этого стенда для пакистанцев, она озвучила следующие факты: работа над моделью заняла несколько месяцев, управляла процессом лично она, под чутким контролем Адриано, естественно. Все проектные и строительные работы, включая ее жалованье, составили примерно 300 тысяч франков, что равно примерно 300 тысяч долларов. У меня в голове тут же родилась фраза: "Стоимость нашего алматинского страха перед селем - 300 тысяч долларов". То есть если бы научились моделировать наши собственные гидроресурсы и ледники, которых вокруг одного мегаполиса Алматы десятки - с помощью вот такой лаборатории, только нашей, с нашими исследователями - то и спали бы в разы спокойней, зная, что все варианты движения воды и песка на очередной дамбе просчитаны на реальной модели. А лучше, гибридной, с 3D-моделированием.
На этом знакомство с университетом ETH завершилось и наша медиа-делегация отправилась дальше, по другим инновационным точкам Швейцарии. Мне вот интересно, что еще крутого покажут ученые этой маленькой, но процветающей альпийской страны? Давайте дождемся 10 июня 2017 года, когда откроется выставка EXPO-2017, где в швейцарском павильоне нам обещают показать концепцию зеленой энергетики "Flower Power". "Энергия цветов" или "Власть цветов" - это энергия земли и живой среды, видение швейцарцев об энергетике даже не будущего, а уже настоящего, который они смогли воплотить на своей территории.
Читайте на эту же швецарскую тему: Секретный дом Вальтера Шмидта. Нам есть чему поучиться у Швейцарии.
Ищите в сети материалы моих коллег под хэштегом #swissexpo2017