Устойчивое развитие через университетские «живые лаборатории»

В условиях глобального энергоперехода университеты все чаще становятся не просто образовательными учреждениями, а инфраструктурой устойчивых изменений — площадками, где технологии проходят апробацию, формируются научные компетенции и закладываются основы новых отраслей. Именно такую модель реализует Общественный фонд устойчивого развития Центральной Азии «Creative&Innovation Institute», базирующийся на территории Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова.

Интеграция фонда в университетскую среду позволила объединить:

• научные исследования,
• инженерную практику,
• международное сотрудничество,
• цифровые образовательные инструменты.

Ключевым шагом стало получение и размещение микро-биогазовой установки nOa One M немецкого производства.

Международный конкурс и формирование научной платформы

Микро-биогазовая установка nOa One M была получена Фондом по итогам открытого конкурсного отбора, организованного DEInternational Kasachstan. Конкурс предусматривал отбор площадки, способной обеспечить не только техническое размещение оборудования, но и образовательный, научный и долгосрочный институциональный эффект.

До участия в конкурсе представители Фонда прошли обучение в Германии, включая практические семинары по системам обращения с отходами и моделям циркулярной экономики.

Особое значение имел опыт переработки бытовой техники в Дюссельдорфе, где демонстрировалась поэтапная разборка холодильника с последующей сортировкой материалов. Пластиковая фракция направлялась на производство покрытий для детских площадок, металл возвращался в производственный цикл. Итоговая стоимость вторичных материалов превышала цену исходного изделия. Этот пример стал наглядной иллюстрацией экономической эффективности замкнутых циклов и подтвердил: отходы при правильной технологической организации становятся ресурсом, формирующим добавленную стоимость.

Полученные знания легли в основу конкурсной концепции — размещение установки в университетской среде с глубокой интеграцией в научно-образовательный процесс.

Исследования на кафедре «Энергетические системы»

На кафедре «Энергетические системы» Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова уже ведутся прикладные исследования, связанные с эксплуатацией и оптимизацией микро-биогазовой установки.

Магистрант группы ТЭМ-25-2 Аукенов Ж. под руководством кандидата технических наук Нешиной Е.Г. проводит экспериментальные работы, направленные на:

• оптимизацию процессов анаэробного сбраживания;
• оценку энергетического потенциала различных типов органического сырья;
• анализ эффективности переработки смешанных отходов.

Исследования ориентированы на повышение выхода биогаза, стабилизацию технологических параметров и адаптацию установки к специфике региональных отходов.

Комплексная научная тематика и гибридные решения

Параллельно утверждена инициативная научная тематика: «Комплексная технология утилизации энергопотенциала смешанных отходов с использованием микро-биогазовой установки nOa One M и низкотемпературного пиролиза для устойчивого энергоснабжения малых и средних предприятий». Тематика предполагает разработку гибридной модели, объединяющей два технологических процесса — биогазовую переработку и пиролиз, что позволит расширить спектр перерабатываемых отходов и повысить общий энергетический выход.

Исследовательская программа включает:

• моделирование гибридных процессов (биогаз + пиролиз);
• оценку экологических показателей (снижение выбросов, сокращение объемов отходов);
• оценку экономической эффективности и сроков окупаемости;
• проведение лабораторных и полевых испытаний;
• разработку методик адаптации решений для малых и средних предприятий.

Полученные данные интегрируются в дисциплины «Возобновляемые источники энергии», «Биоэнергетика», «Энергоэффективность и энергосбережение» и используются при подготовке курсовых, дипломных и магистерских работ. Таким образом формируется практико-ориентированная модель инженерного образования, где теория подтверждается реальными технологическими параметрами.

«Живая лаборатория» и экопросвещение

Ключевая особенность проекта — его образовательная и цифровая интеграция. Микро-биогазовая установка используется как учебно-демонстрационный объект в рамках инженерных, экологических и ESG-дисциплин. Она интегрируется с цифровыми инструментами мониторинга и авторской методологией PLATON 5D, разработанной Creative&Innovation Institute.

На базе университета формируется формат «живой лаборатории», где:

• студенты изучают процессы анаэробного сбраживания в реальном времени;
• фиксируются энергетические и экологические показатели;
• школьники получают практическое понимание циркулярной экономики;
• данные используются для научных публикаций и прикладных расчетов.

Ежегодно планируется вовлекать более 400 студентов и школьников, формируя региональный кадровый потенциал в сфере устойчивой энергетики. В условиях роста экологической повестки экопросвещение становится стратегическим направлением. Практический формат обучения позволяет перейти от теоретических деклараций к осознанному инженерному мышлению.

Национальный контекст: 4,5 миллиона тонн отходов

В Казахстане ежегодно образуется более 4,5 млн тонн коммунальных отходов, из которых вторично используется около 28%. К 2030 году страна планирует достичь уровня переработки не менее 40%. Органическая фракция остается одним из наименее вовлеченных ресурсов, а ее разложение сопровождается выбросами метана — мощного парникового газа.

В странах ЕС биоэнергетика обеспечивает до 60% возобновляемой тепловой энергии. Германия входит в число мировых лидеров по количеству биогазовых установок.

Для Казахстана развитие биоэнергетики означает:

• снижение нагрузки на полигоны;
• сокращение выбросов;
• создание локальных источников энергии;
• формирование новой отрасли в структуре ВИЭ.

Региональный экономический эффект

Карагандинская область — индустриальный регион с высокой концентрацией промышленных и пищевых отходов. Микро-биогазовые установки потенциально могут применяться:

• в крестьянских хозяйствах;
• на аграрных предприятиях;
• в тепличных комплексах;
• в туристических объектах;
• в экохабах.

Это позволит сокращать затраты на электроэнергию и тепло, перерабатывать органические отходы на месте и формировать добавленную стоимость.

ESG-инфраструктура и зеленая динамика

Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова последовательно реализует политику рационального природопользования и цифровизации процессов. В 2025 году университет занял 1278 место в мире и 18 место среди вузов Казахстана в рейтинге UI GreenMetric World University Ranking. Инициативы Creative&Innovation Institute усиливают эту динамику.

В 2025 году при поддержке Home Credit Bank Kazakhstan в рамках ESG-стратегии банка на территории кампуса было высажено 100 деревьев. Проект стал вкладом в формирование зеленой инфраструктуры и улучшение экологической среды университета.

Коммерциализация и рабочая группа

Следующим этапом станет создание рабочей группы, объединяющей:

• специалистов Фонда;
• представителей университета;
• международных экспертов.

Задачами группы станут развитие прикладных исследований, технологическая оптимизация процессов, подготовка научных публикаций и разработка коммерческих моделей применения микро-биогазовых решений.

Университетская научная среда обеспечивает методологическую строгость и воспроизводимость результатов, превращая демонстрационный проект в инфраструктурную основу для дальнейшего трансфера технологий.

В условиях глобального энергоперехода устойчивость становится фактором экономической конкурентоспособности. Университетская «живая лаборатория» в Караганде демонстрирует, как технологический пилот может трансформироваться в институциональную экосистему — с научной базой, подготовкой кадров и потенциалом коммерциализации. Именно такие модели формируют основу для системного развития биоэнергетики в Казахстане.

Ирина Харитонова и Александра Харитонова, Общественный фонд устойчивого развития Центральной Азии  «Creative&Innovation Institute»,

специально для www.economyKZ.org