Қазақстанда тұрақты энергетика мен аэроғарыш саласына арналған аккумуляторлық технологияларды дамытуға бағытталған ірі ғылыми жоба жүзеге асырылып жатыр. From Earth to Orbit: Kazakhstan’s Breakthrough Battery Technologies for Sustainable Energy and Aerospace атты бастама Nazarbayev University базасында іске асуда және елдегі аккумуляторлық зерттеулерді жаңа деңгейге шығаруды көздейді.
Жобаны профессор Жұмабай Бакенов басқарады. Ғылыми топ құрамында доктор Дәурен Батырбекұлы мен доктор Батухан Татықаев бар. Зерттеу жұмыстары Ғылым және жоғары білім министрлігінің қолдауымен - бағдарламалық-нысаналы қаржыландыру және «Жас ғалымдар» гранты аясында жүргізілуде.
Жобаның басты ерекшелігі - Қазақстанда алғаш рет іске қосылған литий-ионды аккумулятор элементтерін шығаратын жартылай автоматтандырылған пилоттық өндіріс платформасы. Ол LiFePO₄/графит химиясына негізделген. Университет зертханасында катод пен анод материалдарын синтездеуден бастап, олардың электрохимиялық және құрылымдық сипаттамасын талдауға дейінгі барлық кезең қамтылған. Сонымен қатар pouch және prismatic форматтағы аккумулятор элементтерін өндіретін екі пилоттық желі жұмыс істейді. Бұл инфрақұрылым зерттеушілерге материалдан дайын прототипке дейінгі толық циклді бір орталықта іске асыруға мүмкіндік беріп отыр.
Жоба аясында әзірленіп жатқан технологиялар тек азаматтық мақсаттармен шектелмейді. Электр көліктері, энергияны ірі көлемде сақтау жүйелері мен портативті электроникадан бөлек, аэроғарыш бағытына ерекше басымдық берілген. Осы мақсатта ғалымдар Kazakhstan National Space Agency Ghalam және халықаралық серіктестермен бірлесіп, экстремалды жағдайларда жұмыс істей алатын аккумулятор прототиптерін әзірлеуде. Олар төмен температура, вакуум және жоғары механикалық жүктеме жағдайларына төтеп бере алуы тиіс. Бұл шешімдер болашақта отандық спутниктер мен стратосфералық ұшқышсыз ұшу аппараттарында қолданылуы мүмкін.
Қазіргі таңда жоба нақты нәтижелер бере бастады. Ғалымдар жоғары сыйымдылықты литий-ионды pouch форматтағы аккумулятор элементтерін сәтті жасап шығарды. Сонымен қатар халықаралық беделді ғылыми журналдарда жарияланған мақалалар саны артып келеді. Бұл - қазақстандық ғылымның әлемдік деңгейде мойындала бастағанының бір дәлелі.
Маңызды бағыттардың бірі - кадр даярлау. Пилоттық өндіріс желісі магистранттар мен PhD докторанттары үшін тәжірибелік оқыту алаңы ретінде қызмет етеді. Мұнда жас зерттеушілер аккумулятор өндірісінің нақты технологиялық процестерін меңгеріп, жоғары білікті маман ретінде қалыптасады.
Алдағы жоспарға сәйкес, зерттеу тобы жеке аккумулятор элементтерінен модульдер мен жүйелік деңгейдегі шешімдерге көшуге ниетті. Ұзақ мерзімді мақсат - әзірленген технологияларды коммерцияландыру және оларды ұлттық әрі халықаралық энергетикалық және аэроғарыштық жобаларға енгізу.
Мамандардың айтуынша, бұл бастама Nazarbayev University-ді аккумуляторлық технологиялар бойынша өңірлік көшбасшы ретінде танытып қана қоймай, Қазақстанның жасыл экономикаға көшуі мен ғарыш саласындағы стратегиялық мақсаттарына тікелей үлес қоспақ.