Заведующая кафедрой ИЗОС СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Ирина Владимировна Веженкова в интервью рассказала о том, как созданные в вузе решения в области охраны окружающей среды уже многие годы помогают экологии.
05.06.2026
Ежегодно 5 июня в России отмечается день эколога. Дата совпадает с важным международным праздником – Всемирным днем окружающей среды, который был провозглашен ООН в 1972 году.
Центральная роль в защите окружающей среды сегодня принадлежит специалистам, интегрирующим передовые технологии в природоохранную практику. Именно эти эксперты разрабатывают и внедряют сложные цифровые системы экологического мониторинга, обеспечивающие непрерывный сбор и анализ данных о состоянии экосистем в режиме реального времени. Создавая инновационные технологические решения для биоэкономики и декарбонизации, они не только способствуют минимизации углеродного следа и переходу к замкнутым, ресурсосберегающим циклам производства, но и обеспечивают надежную информационно-измерительную поддержку всей природоохранной деятельности, превращая массивы сырых экологических данных в точные, обоснованные управленческие решения, необходимые для сохранения природного баланса в условиях современных климатических вызовов.
О пути от лаборатории до промышленного внедрения инженерных разработок, направленных на защиту окружающей среды, о приоритетных направлениях исследований кафедры инженерной защиты окружающей среды (ИЗОС), об интеграции индустрии в образовательный процесс и о многом другом рассказала заведующая кафедрой ИЗОС СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Ирина Владимировна Веженкова.
Сегодня экологические проблемы (от загрязнения воздуха до утилизации отходов) требуют конкретных технических решений. Как Вы оцениваете роль именно инженерных разработок в защите окружающей среды?
– В наше время любые передовые приоритетные направления требуют конкретных технических решений. И отрасль экологии и биоэкономики не является исключением. И если раньше мы давали акцент больше на подготовку классических инженеров-экологов с уклоном в экологическое проектирование и работу с нормативной экологической базой, то теперь на первое место вышло инженерное проектирование экологических приборов и устройств.
Роль таких разработок в защите окружающей среды сегодня трудно переоценить, поскольку именно они позволяют перейти от констатации проблем к их реальному устранению. К примеру, современные датчики и сенсорные системы обеспечивают непрерывный мониторинг качества воздуха, воды и почвы в режиме реального времени, создавая фундамент для оценки масштабов загрязнений и проверки эффективности природоохранных мер. Параллельно развиваются технологии очистки и переработки: инженерные решения в области фильтрации, каталитической нейтрализации и мембранных технологий позволяют существенно снизить антропогенную нагрузку, создавая более эффективные и энергоэкономные установки. Особое значение приобретает проектирование ресурсосберегающих и замкнутых производственных циклов, где глубокая инженерная проработка оборудования минимизирует образование отходов и обеспечивает их рециклинг. Важнейшим инструментом при этом выступает математическое моделирование и применение современных CAD-систем, которые позволяют оптимизировать экологические решения еще на этапе проектирования, просчитывать сценарии распространения загрязнений и оценивать эффективность технических подходов до их физического внедрения.
Таким образом, инженерные разработки служат связующим звеном между экологической наукой и практикой, трансформируя теоретические требования в работающие технологии и системы. Это напрямую определяет и нашу задачу в подготовке кадров: современные выпускники должны владеть не только нормативной базой, но и практическими навыками численного моделирования, проектирования и создания конкретных технических устройств для комплексного решения экологических задач.
А можете рассказать, пожалуйста, как выстраивается путь от лабораторного исследования до реального экологического эффекта?
– Это очень интересный и многоэтапный путь. Обычно есть два варианта: либо поступает конкретный запрос от индустрии, либо рождается инновационная идея под стартап или грантовую поддержку. Поскольку мы являемся в первую очередь научно-исследовательским подразделением, критически важно, чтобы предложенная идея и тем более разработанный лабораторный прототип вовремя находили поддержку у партнеров из экологического бизнес-сообщества.
Для трансформации лабораторного образца в полноценное технологическое решение сначала проводятся глубокие математические моделирования и оптимизация работы устройств с помощью современных САПР. Делается это с целью его адаптации к реальным эксплуатационным нагрузкам и обеспечения максимальной эффективности. Далее следует создание опытно-промышленной установки, ее пилотные испытания в реальных условиях на базе предприятий-партнеров и необходимая сертификация. И только после успешного масштабирования и интеграции технологии в действующий производственный или природоохранный цикл наступает тот самый реальный экологический эффект, который можно измерить в конкретных показателях: снижении объема вредных выбросов, количестве переработанных отходов или сэкономленных ресурсах.
Фактически, этот путь требует выстраивания непрерывной и тесной связки между фундаментальной наукой, инженерным проектированием и практической готовностью индустрии к технологическому обновлению.
Кафедра ИЗОС – относительно новое структурное подразделение ЛЭТИ. Какие направления ваших исследований, на Ваш взгляд, наиболее перспективные для решения актуальных экологических задач?
– Безусловно, наиболее перспективными являются направления, находящиеся на стыке экологии, инженерии, цифровых технологий и бизнеса.
Именно такой подход позволяет создавать востребованные рынком продукты. В частности, на нашей кафедре мы целенаправленно развиваем три ключевых направления в рамках этой парадигмы. Первое из них – биотестирование и высокоточное определение токсичности отходов. Второе, имеющее для нас особое значение в контексте развития электроники, – разработка технологий утилизации отходов электронных компонентов. И третье – создание современных методов детекции и эффективных инженерных решений по переработке макро- и микропластика.
Интеграция этих задач с цифровыми инструментами и инженерным проектированием позволяет нам готовить специалистов, способных доводить экологические идеи до реального внедрения.
Есть ли примеры проектов ваших сотрудников или выпускников, которые уже внедрены на предприятиях, в городской инфраструктуре или природных территориях?
– В течение 2025-2026 годов на нашей кафедре совместно с ООО «Естественные технологии» ведется активная работа на проектом по разработке прототипа опытно-промышленной линии по переработке отходов глиноземного производства с извлечением редкоземельных элементов для производства компонентной базы силовой электроники.
Проект направлен на создание прототипа опытно-промышленной линии для комплексной переработки шламов – крупнотоннажных отходов глиноземного производства. Разрабатываемый способ позволяет извлекать из шламов до 10 ценных компонентов, включая железо, алюминий, а также критические редкоземельные металлы (скандий, иттрий, лантаноиды) и благородные металлы. Основным результатом станет получение концентратов, пригодных для использования в производстве компонентной базы силовой электроники (в частности, оксида скандия чистотой ≥99.0%), металлургии и строительной индустрии. Реализация проекта обеспечит снижение экологической нагрузки, импортозамещение в сфере редкоземельной продукции и создание основы для промышленной переработки техногенных отходов. В настоящий момент в рамках проекта уже подана заявка на патент и подготовлена документация для участия в грантовом конкурсе Старт +.
Современная экологическая инженерия все чаще объединяет знания из разных областей: от материаловедения и цифрового моделирования до биотехнологий. Как кафедра ИЗОС использует междисциплинарный подход для усиления воздействия на окружающую среду?
– Стремясь обеспечить неразрывную связь между теорией и практикой, мы целенаправленно интегрируем представителей индустрии в образовательный процесс – сегодня они составляют около трети преподавательского состава нашей кафедры.
Привлекали мы их с целью «приземления» экологических идей и доведения их до реальной реализации. Этот подход уже приносит конкретные плоды: в этом году к нашей команде присоединился директор и учредитель ООО «Естественные технологии», о котором я ранее уже упоминала. В новом учебном году мы запускаем специализированный практикум, который будет вести собственник полевой экологической лаборатории.
Благодаря этому студенты получают возможность перенимать опыт у действующих практиков и решать реальные инженерные задачи, что полностью отвечает нашему курсу на подготовку востребованных специалистов.
К слову, что насчет перспективных проектов? Можете ли Вы поделиться успехами молодых исследователей?
– Приведу три примера. Первый – работа выпускницы магистратуры факультета информационно-измерительных и информационных систем Натальи Березниковой, посвященная изучению процесса поглощения личинками жуков Zophobas morio пенопласта. В ходе исследования вместе с научной группой она выяснила, что данный вид гусениц способен питаться пластиком и даже перерабатывать его. Данный проект вошел в число победителей ежегодного XVIII конкурса на лучший дипломный проект среди студентов высших учебных заведений Северо-Западного федерального округа, организованный ПАО «ТГК-1».
Второй пример – компактная система экологического мониторинга, созданная инженером кафедры ИЗОС Яной Хващевской. Разработка позволяет отслеживать различные метеорологические показатели, например, атмосферное давление, относительная влажность, водородные показатели (pH), температуру, фоновые концентрации загрязняющих веществ и др. Ключевой особенностью устройства является применение биоэлектрохимического источника питания, где электроэнергия генерируется за счет метаболической активности бактерий, живущих в почве. Разработка была представлена в Татарстане на форуме BIOTECH FORUM в секции Экобиотех. Сейчас молодые ученые ЛЭТИ ведут переговоры с потенциальными индустриальными партнерами по внедрению системы экологического мониторинга.
Также выпускник кафедры Фотоники Дмитрий Акопов под моим руководством разработал прототип лабораторной установки для экологически чистой утилизации пластиковых отходов с использованием перегретого пара. На данный момент установка, размещенная в нашей Лаборатории по утилизации электронных компонентов, находится на стадии патентования.
Работы кафедры ИЗОС ведутся в русле научно-исследовательской политики программы развития СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Приоритет-2030», национального проекта «Молодёжь и дети» и инициативы Десятилетия науки и технологий.
