Валерий Майсоценко: «Можно сделать безопасные для планеты кондиционеры»
Валерий Майсоценко — профессор, доктор технических наук, один из выдающихся ученых СССР, чьи разработки получения энергии из воздуха правительство не принимало до последнего. Его проект использования движения воздуха, или М-цикл, называли абсолютно ненаучной идеей, противоречащей законам термодинамики. Он не получил поддержки на родине и был вынужден эмигрировать в США. До сих пор внедрение его разработок в промышленность связано со сложностями во всем мире, однако на его счету уже свыше 400 патентов и работа в 40 странах. В интервью «Инвест-Форсайту» Валерий Степанович рассказал об особенностях нового кондиционера, применении его разработок для сохранения экологии и о том, кто может стать мировым технологическим лидером в ближайшей перспективе.
От «ненаучных идей» к международному признанию
— Были ли востребованы ваши разработки, которые вы делали в СССР? Смогли вы получить от этого выгоду?
— Мои разработки использовались в военной промышленности, например на заводе Малышева в Харькове: там выпускали кондиционеры для танков. И на «Ростсельмаше», чтобы охлаждать кабины комбайнов. И на Красноярском заводе в башенных кранах. Я получил международный патент СССР по опреснению воды, попал в список 11 лучших изобретателей страны. Нашу одесскую лабораторию посещал Иван Силаев, заместитель председателя Совета министров.
Но от официальной науки в СССР мое изобретение так и не получило признания. Во всех государственных учреждениях на запрос внедрить открытие в производство мне говорили «нет». Идею называли сумасшедшей и идущей против законов термодинамики. Я пытался пробиться к руководству страны: писал письмо с предложениями использовать разработки. Руководство сказало, что мои идеи ненаучны и не подлежат обсуждению. Этот ответ сегодня висит в рамке на стене рядом с отписками из департамента энергии США. Это сильная мотивация для новых изобретений и проектов. Интересно, что в одном из ответов на нашу первую заявку на грант в США департамент энергии назвал нас мошенниками, нарушающими законы физики. А через четыре года этот департамент выпустил доклад с рекомендацией применения кондиционеров М-цикла в федеральных зданиях.
— Что вам удалось сделать после переезда в США?
— Когда я вынужденно покинул страну в 1992 году, я прожил четыре месяца в Сингапуре, который заинтересовался моими патентами, а потом перебрался в США. Там я поселился в городе Денвер, штат Колорадо, и стал внедрять свои наработки. В течение 10 лет я искал инвесторов, демонстрируя им опытную модель кондиционера без компрессора и хладагента-фреона. Устройство собиралось из подручных материалов: картонная коробка с пластинами испарительного материала и с пластиковыми листами. Технология получилась настолько необычной, что сначала ее отвергали даже нобелевские лауреаты в США. Но потом она привлекла трех братьев-фермеров. Они сильно рисковали: чтобы вложить $15 млн в непонятную разработку, им пришлось продать свое ранчо. Но благодаря им появились компании Coolerado Corporation и Idalex. А в 2015 году мои партнеры успешно продали компанию международному производителю климатического оборудования и получили огромную прибыль.
Работая в США, я изобрел тепломассообменные аппараты Coolerado HMX и HAR, разработал выпускаемые кондиционеры, работающие на воде и охлаждающие воздух до температуры «точки росы». Сейчас мой цикл может достигнуть и превзойти теоретический цикл Карно в производстве тепла и холода и реальные циклы Брайтона и Ренкина при производстве энергии, холода и рекуперации тепла.
Сейчас я, мой зять и наша международная русскоязычная команда создала третье поколение, Gen3. При тестировании оно продемонстрировало средние результаты между премией «Глобальная энергия» и рекордами Гиннеса. Я сейчас, как и 20 лет назад, надеюсь и уверен в успехе своей «внучатой» технологии с точки зрения внимания инвесторов и индустриальных партнеров.
— Над чем вы работаете сейчас? Каковы возможные перспективы применения ваших нынешних разработок?
— За последние четыре года мы разработали и запатентовали технологию Gen3, создали индустриальный образец нового кондиционера. Это уже третье поколение технологий М-цикла в кондиционировании. Наш новый кондиционер охлаждает воздух от 160 F (71 oC) до 55 F (13 oC) — охлаждение превышает 100 градусов по Фаренгейту, или 58 по Цельсию. При этом не используются компрессоры, хладагенты, химикаты, движущиеся части и практически не потребляется электричество из сети. При мощности 1,55 кВт устройство дает 300 кубических метров воздуха и потребляет 84 Ватта электроэнергии в час. Этого объема достаточно для кондиционирования комнаты 15 квадратных метров, а энергии потребляется меньше, чем раньше потребляла лампа накаливания.
Но самое главное — помимо десятикратного снижения потребления энергии и уменьшения выбросов, он еще и в 10 раз дешевле. Это отличная альтернатива для кондиционирования в западных районах Китая, Индии и странах Юго-Восточной Азии.
Помимо этого, мы ведем исследовательские и конструкторские работы по тепловому насосу и универсальному тепломассообменному аппарату и имеем несколько прототипов и демонстраторов по получению альтернативной энергии и воды из воздуха, опреснению, рекуперации тепла.
В сентябре 2020 года мы получили международный патент для поршневого двигателя на основе принципиально новой термодинамики цикла Майсоценко, M-Power Engine. Двигатели и турбины, использующие цикл Майсоценко с разряженным давлением, можно делать из композитных материалов и пластика; они способны работать с низкой температурой и давлением, без органического топлива. Это не вечный двигатель и не бестопливный генератор Тесла. Это механическая работа на разности энтальпий сухого и увлажненного воздуха при подведении солнечного или сбросного тепла. Во-первых, мой цикл можно применить в очень многих видах оборудования. Устройства, использующие М-цикл, могут применяться при производстве холода, тепла, энергии, пресной воды, при рекуперации тепла и энергии (частичное возвращение бросовой энергии в производственный процесс) и в принципиально новых двигателях и турбинах. Такие устройства не вредны для экологии, экономичны в потреблении ресурсов; доступны, комфортны, полезны для людей.
Вообще, изначально я делал свои разработки с целью уменьшить негативное воздействие на окружающую среду посредством сокращения выбросов. В итоге, например, кондиционеры Coolerado, работающие на М-цикле, экологичны по сравнению с другими охлаждающими устройствами: для охлаждения и увлажнения используется только наружный свежий воздух — без рециркуляции и вирусов, в качестве хладагента используется вода, фреон отсутствует. К тому же они потребляют энергии в 10 раз меньше, просты и технологичны: нужен только вентилятор, компрессор отсутствует, нет необходимости использовать материалы, выдерживающие высокое давление и вакуум.
Сегодня кондиционеры с применением технологии М-цикла используются в 40 странах мира. Но не без сложностей: в Америке и во всем мире мы все еще сталкиваемся с противодействием. Использование возобновляемых природных энергетических ресурсов выгодно для потребителей технологических устройств, но усиливает конкуренцию производителей старых моделей и органического топлива. Поэтому представители традиционных автомобилестроительных, газо- и нефтедобывающих компаний не заинтересованы в продвижении и внедрении моих более энерго- и ресурсоэффективных технологий. В Австралии, Индии, Китае, Японии, странах Европы все намного проще — и энергия дороже, и экология важнее, и высокий спрос на инновации.
Проблемы российской науки
— После того как вы поработали в СССР и США, на ваш взгляд, от чего в первую очередь зависит уровень науки и технологии в стране? Что нужно было бы добавить России и Украине?
— Уровень науки и технологии зависит от стремления к лидерству, спроса на инновации, системы государственной поддержки, экосистемы стартапов, венчурного финансирования. Плюс важна подготовка кадров, развитие предпринимательства, принятие неудач и провалов стартапов, создание и сохранение научных школ, условия для молодых ученых. И конечно, минимизация волокиты, бюрократизма, отчетности, бумаготворчества. Фактически всего этого России и Украине не хватает.
— Вы сейчас поддерживаете какие-то деловые или научные связи с Россией или с Украиной?
— Пока, к сожалению, не в том объеме, в каком хотелось бы. М-цикл изучается и исследуется больше всего в Китае, Индии, Иране, Пакистане, Великобритании, Австралии и с участием ученых из этих стран в ведущих мировых университетах. Сейчас создана международная группа по продвижению экологичных технологий М-цикла, где больше 50 моих единомышленников. Ее представитель в России — соучредитель Совета по экологическому строительству (GBCRu) Алексей Поляков; в Украине — заведующий отделом Института технической теплофизики Национальной АН Украины академик Артем Халатов. Надеюсь, это поможет мне со временем начать работать и на родине. Я мечтаю реализовать технологии и продукты на основе своих изобретений в России и Украине. Например, на основе международных патентов и технологий можно сделать российский тепловой насос и российский двигатель из полимерных материалов и обеспечить пресной водой засушливые районы Крыма. Есть интересные наработки в Украине по увлажнению воздуха и влажному горению топлива с академиком Борисом Сорокой, сохранилась научная группа по двигателям и турбинам.
— На ваш взгляд как специалиста: какие наиболее сильные направления научных разработок в близких вам областях есть сегодня в России?
— От СССР остались несколько научных школ, с которыми я работал во времена «одесской холодилки» (Институт холода, криотехнологий и экоэнергетики имени В. С. Мартыновского, в котором В. С. Майсоценко работал вместе с А. И. Калиной — изобретателем термодинамического цикла. — Ред.). Сейчас я рассылал наши международные публикации, идеи для совместной разработки и предложения по сотрудничеству в несколько научных школ, но конструктивного обсуждения не получилось. С участием «Росатома» можно создать систему охлаждения воды до температуры точки росы, холодопроизводительность которой растет при росте температуры — в аварийной ситуации или в летнюю жару. Или систему очистки воды от радиационного загрязнения за счет испарения на М-цикле и солнечном тепле — прямо сейчас она необходима на АЭС «Фукусима» в Японии для ликвидации последствий аварии 2011 года.
Защита экологии и технологическое лидерство
— Каково ваше мнение как ученого о проблеме глобального потепления и какие наиболее перспективные пути ее решения вы видите?
— Проблема изменения климата первый раз оказалась в центре мирового внимания в связи с истощением озонового слоя Земли над Антарктикой. Виновниками называли хлор- и фторсодержащие фреоны. Ограничения по Монреальскому протоколу позволили остановить разрастание дыры и повернуть процесс вспять. Самое главное в этом — возможные большие интересы одной компании-производителя, которая выпускала хорошие хладагенты, потом их запретили и внедрили новые, созданные и запатентованные этой самой компанией. Перефразируем известную фразу — только бизнес, ничего климатического. Сейчас в новой кампании по глобальному потеплению обвиняется углекислый газ, хотя есть много более сильных парниковых газов.
Но изменения климата, его «нервозность» явные и очевидные. С регулярными волнами аномальной жары и с потенциальными климатическими беженцами можно долго бороться, противодействуя изменению климата. Значительно быстрее и эффективнее достигнуть цели удастся через замену традиционных кондиционеров на основе компрессоров и хладагентов на испарительные на основе воды.
Традиционное кондиционирование сейчас все чаще называют как одну из важных причин изменения климата. Против парокомпрессионного охлаждения протестует Билл Гейтс в новой книге про изменения климата в феврале и журнал Time в редакционной статье в июле. Ранее сэр Ричард Брэнсон выступил лицом, послом и спонсором Всемирного конкурса кондиционирования, поставившего задачу в 5 раз снизить негативное влияние кондиционирования на климат. Илон Маск критикует криптовалюты за потребление энергии для майнинга компьютерами и охлаждение ферм кондиционерами. Год назад Маск заявил о планах создания новой климатической техники — энергоэффективной, экологичной, здоровой, работающей от солнечных панелей или на рекуперации тепла.
— Иногда можно прочесть, что из-за потепления кондиционеры будут поглощать больше энергии, чем системы отопления. Могли бы вы прокомментировать это мнение?
— В М-цикле есть одинаково энергоэффективные решения по охлаждению воздуха за счет испарения воды и по нагреванию за счет конденсации влаги. Две стороны процесса в одном аппарате. Плюс к энергоэффективности добавляется экономичность потребления ресурсов, экологичность минимизации негативного воздействия и социальность доступности, комфорта и здоровья людей. Поэтому для планеты можно сделать безопасные кондиционеры.
— Существует мнение, что научные прорывы (например, ядерная энергетика или адронный коллайдер) принадлежат не одному человеку, группе людей или стране, а всему человечеству. Согласны ли вы с ним? Ваш проект — это только ваш труд? Как вы вообще относитесь к патентной системе?
— Ньютону, Тесле, Эйнштейну, Джобсу принадлежали озарения. А для реализации опережающих идей требовались Вестингауз и Возняк, люди в лабораториях и гаражах. Космические прорывы Гагарина, Армстронга и Маска создавали огромные трудовые коллективы и финансы целой страны, международные космические станции стали результатом сотрудничества нескольких стран, полет на Марс будет достижением всего человечества.
Небольшой группой можно реализовать самую элементарную технологию, например кондиционирование. Но открытые по пути физические явления требуют исследования и объяснения целыми институтами. А технически более сложные двигатели и турбины требуют многодисциплинарного труда и межиндустриальной экспертизы.
Патентная система — это целый мир. От советской прибавки к зарплате за счет рационализаторских предложений и изобретений и вторжения в соавторы всех руководителей НИИ до приоритетных споров вокруг Попова и Маркони, современных патентных троллей и войн между Samsung и Apple. Живут легенды, что патентный архив Николы Теслы был после его смерти сразу засекречен ФБР и что идеи одной теории родились в бытность открывателя патентным поверенным.
— Видите ли вы вероятность того, что Китай в ближайшие годы станет мировым технологическим лидером? У каких стран наибольшие шансы на лидерство?
— Из 60 мировых университетов, изучающих и исследующих М-цикл, более половины — китайские. Плюс огромное число этнических китайцев в R&D-командах в других странах. Вполне осознанно в Китае изучают не только кондиционирование, но и рекуперацию тепла, двигатели и турбины, термодинамические циклы, получение и охлаждение воды (градирни). Один из наших коллег работает в китайском университете по рекуперации высокотемпературного тепла, охлаждает газ за счет испарения воды при температурах, значительно превышающих температуру кипения воды — когда она испаряется, но не кипит. Когда партийные и научные чиновники узнали о первых результатах, они очень быстро создали условия для дополнительных исследований.
В Китае много умов, рук и денег, которые вкладываются не только в промышленные и инфраструктурные проекты во всем мире (особенно в перспективной Африке), но в НИОКР и инновации. Они способны привлекать лучшие кадры. Рейтинги показывают смещение лидерства от США к Китаю во многих сферах, включая технологии, инновации, патенты, финансирование, стартапы. Растет отрыв Китая от Германии, Великобритании и Европы, Сингапура, Южной Кореи, Японии и Азии. Симбиоз капиталистической экономики и партийного управления способен сотворить чудеса, хотя есть и перегибы с ограничением роста и влияния Alibaba и Джека Ма, запрет криптовалют, ограничения бизнеса IT-компаний. Поэтому золотой миллиард планеты вполне может пополниться не только желтым блеском золота, но и цветом лица.