Сведения об образовательной организации
Управление научных проектов и программ
Ведущие научные школы
Условия научной деятельности в современной системе грантов
Публикации
Диссертационные советы
Управление информационно-технического обеспечения
Уникальные объекты Министерства образования и науки России
Программы научно-технических конференций СПбГЛТУ по итогам научно-исследовательских работ
Автоматизированная система рейтинговой оценки
Результаты конкурса на выполнение Государственого задания
Научно-технический совет
Совет молодых ученых и специалистов
Патенты и свидетельства
Конкурсы и гранты
Центр экспертизы в сфере лесного комплекса
Центр биоинформатики и геномных исследований
Интернет-Конференции
Чтения памяти О.А.Катаева
Главная | Почта | English | Версия для слабовидящих

НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

 

Одним из путей решения задачи создания инновационной экономики в лесном секторе является концентрация ресурсов (материальных, территориальных, кадровых и т.д.) на приоритетных направлениях развития и создание нового конкурентоспособного научного продукта, уровень и перспективность которого превышает существующие зарубежные аналоги. Необходима научная поддержка формирования полного цикла устойчивого лесопользования и комплексной переработки лесных ресурсов.

Сегодня в Лесотехническом университете имеется целый ряд научных школ и направлений, результаты исследований по которым либо уже используются в производстве, либо близки к реализации в лесопромышленном комплексе. Они охватывают практически все направления ЛПК от лесохозяйственной деятельности до глубокой химической переработки древесины.

Одним из важнейших направлений исследований, которое доведено в настоящее время до промышленного освоения, является разработка инновационных технологий прогрессивных древесных материалов, отвечающих требованиям по экологии, энергопотребления, эффективности и экономики, разработка новых технологий огне- био- и рентгенозащиты древесных композиционных материалов, в том числе древесных плит и фанеры на базе фундаментальных исследований кафедры технологии древесных композиционных материалов. Эта работа проводится под руководством профессора А.А. Леоновича. В своих исследованиях научная группа А.А. Леоновича одной из первых в лесной науке применила нанотехнологии, которые позволяют перевести подотрасли древесностружечных плит на новое модифицированное связующее c одновременным вовлечением в процесс производства древесных плит низкосортной древесины. Эффект достигается за счет ускорения теплопередачи при горячем прессовании и улучшении надмолекулярной структуры       отвержденного карбамидоформальдегидного олигомера. Проект использования нанотехнологий рассчитан на повышение качества древесноплитного материала - древесностружечных плит при обязательном условии повышения производительности технологической линии. Проведенные поисковые исследования и опытно¬-промышленная выработка подтвердили работоспособность полученных технических решений.

Повышение конкурентоспособности отечественных древесных материалов на мировом рынке невозможно без создания современных инновационных методов и средств контроля качества технологии и продукции из древесины. Исследования в этом направлении осуществляет научная группа профессора А.Н. Чубинского на кафедре технологии лесопиления и сушки древесины, в составе которой активно работают молодые ученые и ведущие специалисты А.А. Тамби, А.А. Федяев, А.М. Артеменков, Г.С. Варанкина. В рамках исследований разрабатываются совершенно новые эффективные методы и технологии идентификации рентгенографией скрытых пороков древесины в пиловочных бревнах и пиломатериалах. Проводятся исследования плотности пиломатериалов и скрытых дефектов клееных древесных материалов методами ультразвуковой диагностики; исследование теплоизоляционной способности древесных материалов для заводского деревянного домостроения тепловидением; климатические испытания древесных конструкционных материалов. Осуществляются хроматографический анализ клеев и лакокрасочных материалов; исследование свойств и обоснование вида клея для склеивания древесины; исследование поверхности древесины, подлежащей склеиванию и облагораживанию на наличие и активность свободных радикалов методом электронного парамагнитного резонанса; исследование взаимодействия древесины с клеями и защитно-декоративными материалами методом сканирующей электронной микроскопии. Современное оборудование, приобретенное кафедрой для проведения исследований, позволяет не только повысить эффективность исследований, но и осуществлять быструю адаптацию разработанных технологий для внедрения в производство. Особенностью работ, проводимых под руководством профессора А.Н. Чубинского, является реализация совместных исследований с научной группой профессора А.А. Леоновича на стыке различных направлений – химии древесины, физики и механики, что является основой для получения новых прорывных технологий.

Основным фактором, сдерживающим развитие лесного комплекса, является слабо развитая дорожно-транспортная инфраструктура лесопользования, что ограничивает возможности более полного освоения эксплуатационных лесов и снижает экономическую доступность древесных лесных ресурсов. Для решения задач создания новых ресурсосберегающих технологий и оптимизации проектирования лесной транспортной инфраструктуры на кафедре сухопутного транспорта леса под руководством профессора Э.О. Салминена ведется научная работа по созданию инновационных методов организации лесной транспортной инфраструктуры и лесопромышленной логистики, разрабатывается методология и программное обеспечение для автоматизированного проектирования систем транспортной инфраструктуры лесопромышленных предприятий на базе ГИС - технологий, электронных карт и космоснимков. Коллектив ученых кафедры принимает непосредственное участие в проектировании лесной транспортной инфраструктуры лесопромышленных предприятий региона, обеспечивающей полное, комплексное рациональное освоение лесов с учётом размещения лесных запасов, существующей транспортной и промышленной инфраструктуры, наличия местных дорожно-строительных материалов, почвенно-грунтовых и климатических условий, а также перспектив развития перерабатывающей инфраструктуры региона. Предлагаются инновационные решения в направлении модификации и улучшения свойств дорожно-строительных материалов, использованию отходов и побочных продуктов промышленных производств для дорожного строительства, разработки конструкций временных дорог лесопромышленных предприятий, использования геосинтетических материалов в лесном дорожном строительстве. Научный коллектив кафедры промышленного транспорта имеет огромный опыт научно-исследовательской работы и использования современных инновационных технологий в учебном процессе.

Решению проблемы повышения эффективности лесозаготовительного производства в конкретных природно-производственных условиях при многоцелевом (комплексном) лесопользовании посвящены исследования, выполняемые на кафедре технологии лесозаготовительных производств. Исследования проводятся под руководством ряда профессоров В.И. Патякина, А.Р. Бирмана, И.В. Григорьева. Ученые кафедры разрабатывают новые технические и технологические решения для повышения эффективности лесозаготовительного производства, включая лесосечные работы, транспорт леса, а также обработку древесины на лесопромышленных складах различного назначения и принадлежности. Научным коллективом выполняются работы по оптимизации режимов лесопользования, систем машин для лесосечных и лесохозяйственных работ, по созданию новых методик и организационно-технологических мероприятий для снижения экологического ущерба от основных работ всех фаз лесозаготовительного производства, по разработке систем машин и технологических процессов для эффективного освоения труднодоступных лесных массивов, для эффективного многоцелевого лесопользования в различных природно-производственных условиях. Большинство новых решений, полученных в рамках исследовательской работы, патентуются. Коллектив успешно работает в сотрудничестве с учеными других кафедр университета, например, с кафедрой промышленного транспорта и с кафедрой высшей математики, а также с учеными других университетов.

Биотопливо занимает особое место в структуре возобновляемых источников энергии. Будучи одним из немногих видов альтернативного топлива, например, в транспортном секторе, биотопливо рассматривается в качестве важного ресурса для диверсификации источников энергии и обеспечения энергетической безопасности, развития лесного хозяйства, а также для смягчения последствий техногенного воздействия на природу других источников энергии. Суммарное количество биомассы от заготовляемого древостоя в процессе его переработки составляет не менее 70%. Это обусловило проведение важных исследований, связанных с разработкой технологии получения бионефти и энергетического древесного угля на базе переработки отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки методами ультраоксипиролиза и термоожижения биомассы дерева. Сравнительный анализ пеллет и других источников биоэнергетики показал ряд преимуществ бионефти и энергетического древесного угля, которые являются наиболее перспективными видами топлива из возобновляемого сырья, обладают высокой энергетической плотностью, в продуктах их сгорания фактически отсутствуют оксиды серы. Перспективность развития биоэнергетики подталкивает к разработке технологий промышленно приемлемых способов переработки отходов древесной биомассы в экологически чистые энергоносители. Этими вопросами занимается группа исследователей под руководством профессора В.Н. Пиялкина, а также целый ряд ученых  института химической переработки биомассы дерева и техносферной безопасности. На кафедре технологии лесохимических продуктов, химии древесины и физической химии разработаны новые технологии, которые дают возможность получить максимальный выход бионефти и качественного древесного угля. Разработаны проектная и конструкторская документация мобильного опытно-промышленного модуля ультраоксипиролиза топливной щепы, реализующего полученные научные результаты. Проводимые в университете исследования позволяют исключить затраты на сжигание и организацию свалок из отходов древесного сырья с получением товарных продуктов, которые ранее получались только из стволового древесного сырья. Особое значение предлагаемые технологии имеют для энергообеспечения лесных районов, удаленных от систем центрального электроснабжения, где подвоз ископаемых топлив (нефтепродуктов) затруднен.

Другим, исключительно перспективным, направлением исследований является создание комплексной технологии использования лиственной и низкосортной древесины, отходов лесозаготовительной и деревообрабатывающей промышленности, древесных отходов для получения продуктов для медицины, сельского хозяйства и товаров технического назначения, включая топливный этанол, ксилит, биологически активные вещества и другие продукты. Для реализации данного направления в лесотехническом университете в институте химической переработки биомассы дерева и техносферной безопасности учеными ряда кафедр под руководством профессоров В.А. Елкина и В.И. Рощина осуществляется научное обоснование технологий, параметров процессов получения продукции из отходов древесного сырья, рациональных направлений использования природных соединений и групп веществ; создание конкурентоспособных экологически безопасных технологий переработки коры и древесной зелени; разработка препаратов для медицины, сельского хозяйства, пищевой и косметической промышленности. Выполнение работ базируется на опыте нескольких поколений исследователей. Инновационный потенциал в области новых ресурсосберегающих технологий обработки и переработки древесного сырья заключается в снижении энергоемкости процесса, в том числе благодаря переработке отходов в энергетических установках с учетом получения экономически доступного энергоресурса, обладающего высокими экологическими показателями. Разрабатываемые методы и технологии более эффективны, чем отечественные и зарубежные аналоги, отличаются новизной предлагаемых подходов к переработке низкосортной древесины и древесных отходов.

Решение актуальной и исключительно перспективной задачи комплексной переработки растительного сырья не ограничивается рассмотренными выше направлениями исследований. Ученые кафедры химии занимаются под руководством профессоров М.Я. Зарубина и А.В. Васильева разработкой новых стратегических методов синтеза органических соединений на основе компонентов древесины и продуктов их деструкции. На кафедре разрабатываются новые технологические схемы комплексной химической переработки растительного сырья (древесина, древесная кора, природные и технические лигнины, полисахариды, экстрактивные вещества) с использованием суперкислот. Разрабатываются научные основы использования лигнина как сырья для синтеза полимером и их производства в сочетании с производством целлюлозы, наукоемкой продукции с высокой добавленной стоимостью - химикатов и биотоплива. Потенциальными потребителями научных результатов ученых кафедры являются предприятия целлюлозно-бумажной отрасли, предприятия по производству древесных пластиков и плит, фанеры, предприятия топливно-энергетического комплекса, заводы базового органического синтеза, предприятия по производству полимерных материалов, строительные организации, фармацевтические предприятия и др.

В лесотехническом университете интенсивно проводятся исследования, результаты которых не могут быть непосредственно реализованы в промышленности в виде определенной продукции. Однако их развитие и реализация являются основой для всего промышленного производства, так или иначе связанного с лесом. Эти направления затрагивают базу ЛПК – лесные ресурсы страны, их мониторинг, сохранение, рациональное и устойчивое использование и планирование.

Одним из таких направлений научно-исследовательских работ является создание современных методов инвентаризации и управления лесами в условиях антропогенного воздействия на основе применения математического моделирования, геоинформационных технологий и данных дистанционного зондирования. В рамках этого направления также проводятся исследования по разработке методики мониторинга состояния объектов зеленых насаждений городов-мегаполисов с применением геоинформационных и геопозиционных технологий, по созданию геоинформационной модели объектов зеленых насаждений Северо-Запада (геоинформационная база данных) и других регионов России. Это только часть всех работ, выполняемых совместно кафедрой лесной таксации, лесоустройства и геоинформационных систем, кафедрой общей экологии, физиологии растений и древесиноведения и другими кафедрами института леса и природопользования. Общее руководство работами осуществляет профессор А.С. Алексеев. Актуальность тематики работ обусловлена, прежде всего, существенным изменением лесного законодательства страны в связи с принятием Лесного Кодекса в 2006 году, что привело к разрыву между теоретическими декларативными установками и реальным лесным хозяйством. Учеными соответствующих кафедр разрабатывается система лесного планирования и управления нового поколения для эффективного решения проблем использования, охраны, защиты и воспроизводства лесных ресурсов на основе принципов устойчивого управления лесами и многоцелевого использования лесных ресурсов, осуществляется оценка лесных ресурсов. Главной особенностью разработок является создание современной информационной системы, охватывающей самые различные аспекты лесохозяйственной деятельности, учитывающей одновременно биологические, экологические качества, антропогенные воздействия, развитие лесных экосистем.

В настоящее время приходит осознание того, что в процессе длительной и бездумной эксплуатации природных ресурсов, безвозвратно утрачиваются естественные природные комплексы, а вместе с ними - многочисленные виды растений и животных, которые не могут существовать вне этих естественных систем, происходит изменение климата. Поэтому в целях устойчивого лесоуправления в университете тем же коллективом ученых под руководством профессора А.С. Алексеева проводятся важные исследования оценки потоков углерода, связанных с изменениями лесных экосистем. Осуществляется выявление факторов, влияющих на параметры круговорота углерода, разрабатываются рекомендации для устойчивого управления лесами с позиций углеродного цикла, разрабатываются оригинальные методики оценки биоразнообразия растительности на уровнях ландшафта, типа леса и сообщества.

Рациональное непрерывное лесопользование невозможно без долгосрочного прогнозирования развития вспышек массовых размножений вредителей и болезней, без проведения фундаментальных исследований насекомых-вредителей, болезней и стрессовых ситуаций в лесах Российской Федерации. Работы в этом направлении проводятся коллективом ученых кафедры защиты леса и охотоведения под руководством профессора А.В. Селиховкина. На кафедре разработаны новые методы мониторинга и прогнозирования массовых размножений в лесах и зеленых насаждениях, выявления очагов патогенных организмов осуществляется комплексное изучение насекомых, повреждающих древесину. На основе этих разработок предложены новые эффективные методы защиты древесины, изделий из древесины и деревянных конструкций, методы профилактики и борьбы с очагами патогенных организмов. Исследования по направлению защиты леса послужили толчком для разработки новых математических методов моделирования, регрессионного анализа, статистического анализа распространения и прогнозирования ареалов и динамики численности популяций вредителей. Огромный опыт научных исследований, накопленный сотрудниками кафедры, позволил создать одну из самых квалифицированных экспертных групп, которая на высоком научном уровне проводит экспертные работы по обследованию повреждений древесины и древесных конструкций. Исследования кафедры защиты леса и охотоведения являются базой для планирования в лесном хозяйстве, для повышения эффективности карантинной службы.

Переход к интенсивным методам ведения лесного хозяйства, к плантационному выращиванию, к созданию высокопродуктивных лесных культур требует решения целого ряда задач, начиная от генных исследований, молекулярного маркирования до моделирования биологических процессов и биоинформатики. В этом направлении работают ученые института леса и природопользования - доценты А.А. Егоров, Н.Ф. Потокин, В.Ю. Нешатаев, А.А. Добровольский и другие. Ими осуществляется создание баз данных по биоразнообразию лесных сообществ России для дальнейшего пространственного и временного анализа растительного покрова, создание баз данных по типовым образцам гербарной коллекции университета, разработка компьютерных системы распознавания (определителей) древесных растений лесной зоны, разработка компьютерных систем классификации геоботанических описаний, моделирование процессов возникновения и развития чрезвычайных ситуаций в различных типах лесных экосистем, создание оптимизированной системы молекулярных маркеров для генетической паспортизации элитных и плюсовых деревьев с известной локализацией на генетической карте даст. Выше перечислена только малая часть всех исследований, проводимых научной группой преподавателей, аспирантов и студентов института леса и природопользования.

В университете также развиваются многие другие научные направления, значение которых может существенно вырасти в любой момент, что определяется, прежде всего, запросом отрасли.

Сегодня Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет продолжает развивать научную и инновационную инфраструктуру, как базу для создания в будущем мощной научно-образовательной среды, интегрирующей мультидисциплинарные научные исследования и отраслевые технологии мирового уровня для повышения конкурентоспособности лесопромышленного комплекса России и смежных отраслей в условиях ускоряющегося научно-технического развития и глобализации мировой экономики.

 
Официальный сайт
© Лесотехнический университет.
Все права защищены.23
E-mail: info@spbftu.ru
О вузе | Наука | Обучение | Поступление | Международное сотрудничество | Студенческая жизнь