Нанопустота: нанотехнологии у практиков ничего, кроме насмешки, не вызывают

Легион-Медиа

«Скольково?» — шутит один из экспертов, опрошенных «АТт» в ходе подготовки статьи о нанотехнологиях в сельском хозяйстве, намекая на недобросовестное, по его мнению, распределение грантов. Подобные ироничные замечания звучали и в адрес «Роснано».

Многие аграрии и ученые не только не слышали о применении в России нанотехнологических разработок на практике, но даже отказывались давать интервью, услышав названия «Сколково» и «Роснано». Недоверие к этим государственным структурам огромное, ведь приставку «нано» эксплуатируют шарлатаны и просто конъюнктурщики всех сортов просто потому, что она на слуху. В результате нанотехнологии в сельском хозяйстве у практиков часто ничего, кроме насмешки, не вызывают.

Между тем это направление может быть очень интересным, соглашаются почти все ученые, с которыми удалось поговорить. Не зря же туда вливаются огромные деньги! Так, по подсчетам консалтинговой фирмы Helmuth Kaiser, мировой рынок нанотехнологий в одной только сфере продовольствия превысил $20 млрд. А весь объем рынка нанотехнологий превышает $1 трлн. В России рынок нанотехнологий тоже немаленький. По данным Фонда инфраструктурных и образовательных программ «Роснано», рынок инновационной, в том числе нанотехнологической продукции, для тепличных хозяйств в 2016—2017 гг. составит 500 млн руб., по направлению «мелиорация» в 2017—2020 гг. достигнет 1,5 млрд руб., а в области ветеринарии будет составлять около 200 млн руб./год.

Неизвестный хайтек

Развитые страны уже давно обратили внимание на нанотехнологии для сельского хозяйства. Cогласно отчетам Европейской комиссии, по затратам в этой сфере лидируют США, ежегодно вкладывающие в исследования почти $1 млрд/год. ЕС тратит на развитие нанонаправления $1,2 млрд/год, а Япония — $750 млн.

В России же сельскохозяйственные нанотехнологии практически отсутствуют. Как ни странно, в «Сколково» нет резидентов, занимающихся разработками для сельского хозяйства, а промышленность очень редко производит наноматериалы для АПК. Поэтому неудивительно, что в нашем сельском хозяйстве нанотехнологии не применяются и что многие аграрии даже не представляют, как их можно использовать. Ни в группе компаний «Талина» (производство свинины, Мордовия), ни в Национальном союзе производителей молока России «Союзмолоко» ничего не знают о применении таких технологий на практике в сельском хозяйстве. Не смогли также привести примеры птицеводы и растениеводы. Исключением стала генеральный директор центра научно-технической поддержки предприятий АПК «Консультант Агро» Нинель Коновалова, которая смогла привести несколько примеров из агрохимии (как российской, так и западной), заметив при этом, что термин «нано» возможен лишь с определенными оговорками. Кстати, на этой приставке для своих разработок настаивают далеко не все производители. Особенно европейские: на Западе к «нано» отношение спокойное.

Тем не менее кое-что из нанотехнологий в российском сельском хозяйстве есть, хотя ноу-хау это назвать нельзя. Например, НИИ АгроЭнергоЭффективности работает над практическим применением цеолита. Под этим названием подразумевают группу близких по составу алюмосиликатных минералов. В группу входит примерно 50 минералов, но промышленное значение имеют только около десяти из них. В том, что это нанотехнологии, ни у кого сомнений нет, однако идея практического применения цеолита «с бородой»: работы об этом были написаны еще в 1985 году в Принстонском университете, и их можно легко обнаружить на сайте этого учебного заведения. А вообще название «цеолит» было введено в обиход еще 1756 году шведским ученым Акселем Кронштедтом (известен тем, что открыл никель).

Фермер Евгений Лукьяненко (КФХ в Городищенском районе Волгоградской области, растениеводство) также считает, что многие изобретения с приставкой «нано» — это творческая переработка старых идей. Например, уже давно ведутся разговоры об освещении волнами света разной длины, поэтому нет ничего удивительного в том, что сейчас появилось стекло и покрытия с применением нанотехнологий, которые позволяют фильтровать свет. Но при этом саму идею освещения определенными волнами света преподносят как новую. По мнению агрария, многие изобретения дают прирост урожайности лишь в пределах статистической погрешности. «В принципе, все эти нанотехнологические изобретения не помешают. Но эффект для растений от многих появившихся технологий с приставкой «нано» как если поросенка за ушком почесать: от хорошего настроения у него тоже привес будет, но не улавливаемый в прибыли», — рассуждает Лукьяненко.

Настороженность агрария можно понять. На его ферму время от времени наведываются представители компаний, которые под видом новых нанотехнологических разработок пытаются продать устаревшие достижения.

Образцово показать

Летом этого года в РГАУ им. Тимирязева начала работу демонстрационная экспозиция «Нанотехнологическая теплица». Это совместный проект академии и Фонда инфраструктурных и образовательных программ «Роснано». Теплица построена с применением производимых российскими компаниями материалов с использованием нанотехнологий. Конструкция сооружена для сбора данных о воздействии инновационной, в том числе нанотехнологической продукции, на урожайность, а также получения информации об экономической эффективности их использования. «Одной из проблем внедрения новых материалов и систем является отсутствие подтвержденных данных об их работоспособности и экономической эффективности в теплицах», — говорит менеджер направления федеральных проектов Фонда инфраструктурных и образовательных программ «Роснано» Евгений Пименов.

Чтобы проверить воздействие своих материалов на выращиваемую в теплице сельхозпродукцию, к фонду «Роснано» обратились семь российских компаний. Многие из них уже давно продают товары с применением нанотехнологий. Например, ГК «СтиС» производит стекло с низкоэмиссионным покрытием, которое позволяет пропускать максимум света и тем самым ограничивает поступление лишнего тепла летом, а зимой сохраняет тепло. Стеклопакеты из такого стекла широко представлены на рынке. Или светодиодные светильники, ускоряющие рост растений. Они уже давно используются во многих теплицах за рубежом, а теперь будут применяться в России. Их Тимирязевке предоставила компания «ЛЕДАРТ». И так со многими другими материалами проекта.

После проверки на практике и получения результатов отработанная технология будет предложена для тиражирования. Возможно, после получения доказательств и цифр наши аграрии будут больше доверять таким технологиям.

Кстати, адаптировать нанотехнологии для применения в сельском хозяйстве непросто. В частности, директор по науке НИИ Агро-ЭнергоЭффективности Михаил Чарный, рассказывая о работе с цеолитом, указал на проблему, связанную с тем, что частицы этих минералов острые. Поэтому для коров их до сегодняшнего дня применять было нельзя. Минералы использовали только для животных с короткой продолжительностью жизни: бройлеров и свиней на откорме. Но сейчас институт работает над внедрением на практике одного из минералов этой группы, ломонтита, который подходит для молочного животноводства и очень важен для здоровья животных.

«Этот минерал не имеет игольчатых кристаллов и может использоваться в кормовых рационах для долгоживущих животных — племенного стада, молочного КРС, яйценесущих птиц. Он также может применяться в рецептуре для внесения микровитаминов и микроэлементов в рацион», — сообщил Чарный. По словам директора, его НИИ изучает месторождение ломонтита в Башкирии и готовит его к эксплуатации. Месторождение находится на стадии разведки, но опытная партия в несколько тонн будет поставлена желающим принять участие в испытаниях хозяйствам уже в 2016 году.

Больше, чем нано

В «Сколково» тоже решили заняться внед-рением инноваций в АПК. Несмотря на то, что Фонд на работу с сельским хозяйством не заточен (специализированные лаборатории в Инновационном центре пока не построены, а значит, всем резидентам придется работать в своих регионах), с 3 августа было объявлено о приеме заявок от сельскохозяйственных стартапов.

Кстати, на нанотехнологии «Сколково» не ориентируется: главное — инновационность. Поэтому среди поданных заявок нет ни одной из сферы нано. «У нас есть пять направлений, которые довольно широко покрывают весь агропромышленный комплекс: растениеводство, животноводство, индустриальная микробиология, переработка сельскохозяйственной продукции и отходов, лесоводство и лесное хозяйство», — перечисляет Юрий Никольский, директор по науке Кластера биомедицинских технологий Фонда «Сколково», отвечающий за прием заявок по аграрному направлению.

В «Сколково» пока пришло около 15 заявок, на отбор уйдет еще 2-3 месяца. Интересно, что многим компаниям-разработчикам нет еще и месяца. Бюджет, выделенный на сельскохозяйственное направление, Никольский называть не стал. Однако известно, что компании могут получить от 5 до 150 млн руб. в виде грантов. «Есть мини-гранты до 5 млн руб., которые обычно даются на развитие концепции. А есть большие гранты с софинансированием, которое делится на три стадии. На первой, ранней стадии «Сколково» выделяет 75% бюджета, а остальную сумму — от 30 млн руб. — должен найти сам стартап. На второй стадии «Сколково» предоставляет до 150 млн руб. Третья стадия меньше определена для сельского хозяйства, но в любом случае в этих проектах 50% от бюджета на разработку перечисляет «Сколково»», — пояснил Никольский.

Учитывая, что с финансированием НИИ в России проблемы, это может дать толчок в развитии многим полезным для практики изобретениям. Ведь все стартапы ориентированы на коммерческий успех, а значит, найдутся заинтересованные в подаче заявки и получении возможности внедрить свои разработки на поля. А есть ли там нанотехнологии или нет — это уже не так важно. Главное, чтобы результат был. С одной стороны, скептически настроенные аграрии от российских госкомпаний ничего хорошего не ждут. А с другой, все аграрии и ученые заявили, что будут рады ошибиться в своих оценках «Сколково» и «Роснано».

Что такое нано?

Нано может считаться материал, в котором, согласно рекомендации ЕС от 2011 года, более 50% частиц размером от 1 до 100 нанометров. Один нанометр примерно равен десяти молекулам водорода, выстроенным в линию. Кроме того, приставка «нано» применима к любой технологии, манипулирующей такими частицами.

Нано-технологии на Западе

В США и Европе разрабатывают технологии, которые позволят точно регулировать питание растений. Например, по данным CORDIS (Community Research and Development Information Service — Сервис информации об исследованиях и разработках ЕС), ведется работа над нанотрубками, которые могут быть использованы как наносенсоры для контроля состояния растений. Кроме того, ведется работа над наноповерхностями и наночастицами для обнаружения болезнетворных бактерий. Они будут подавать электрический или химический сигнал, если появится опасность. Эти технологии разрабатывают компании LG, BASF, Honeywell, Bayer, Mitsubishi и DuPont, а также другие, более мелкие производители.
Из уже изобретенных и использованных технологий в отчетах CORDIS фигурирует Karate ZEON компании «Сингента». В этом пестициде использованы микроинкапсулированные частицы активного вещества, которые высвобождаются из капсул при контакте с листьями. Другое вещество из этого препарата высвобождается только при контакте с желудком определенных насекомых.

Кроме того, ученые работают над технологиями, которые позволят удобрениям и пестицидам действовать только при определенных изменениях окружающей среды. Это позволит выделять активные вещества строго в определенных порциях в самые нужные моменты. Например, в жару, при повышенной влажности и т. д. Таким образом, удобрения и пестициды не только станут эффективнее, но и будут работать дольше и меньше вредить природе.