Основные направления инновационного развития современного общества

Подшипники образованы двумя нанотрубками, вставленными одна в другую. Толщина ротора — всего 10 нм. Два заряженных статора, тоже золотых, расположены на кремниевой поверхности. Ещё одно достижение: пропуская через нанотрубку слабый электрический ток, ученые добились перемещения отдельных наночастиц индия (и др. металлов) вдоль нанотрубки. Подобным образом работает любой заводской конвейер, перемещая сборочные части от одного рабочего места к другому. Весной 2004 г. исследователям из University California (Лос

Анджелес, США) удалось создать из органических молекул сложные молекулярные машины, которые были названы нанотехнологическими лифтами. Нанолифт состоит из молекулы-платформы, шахтой для которой является другая молекула. Плоская платформа соединена с тремя богатыми кислородом молекулами-" колечками". Кислотно-щелочная реакция используется, чтобы привести лифт в действие. Исследователи считают, что нанолифты могут применяться для управления химическими реакциями; пригодятся нанолифты также и при автоматизированной молекулярной сборке.

Одновременно с этим исследователи из Columbia University (Нью-Йорк, США) построили «шагающего» наноробота, использовав оригинальный принцип: робот поочередно то присоединяет свои «ноги», состоящие из фрагментов ДНК, к базовой молекуле ДНК, то отсоединяет их от нее, продвигаясь таким образом вперед. Создание подобного двигающегося наноустройства — один из серьезных прорывов в построении наносистем.

Кроме того, скорее всего, изменится и традиционное «тяжелое машиностроение». Так, израильская компания «ApNano» уже создала новые материалы, которые многократно прочнее, легче и жаропрочнее стали, которые могут стать основой для необычайно прочной наноброни. Новые материалы названы «неорганические подобные фуллеренам наноструктуры» (inorganic fullerene-like nanostructures — IF). Они представляют собой сульфиды металлов; особенно перспективны такие материалы на основе титана. Эти материалы синтезированы в виде наночастиц — трубок и сфер — с поперечником всего в десятки атомов. Составленные из таких частиц материалы показывают необычайно высокую прочность и превосходную способность абсорбировать удар, сохраняя после воздействия начальную форму. Так, в опытах образцы IF на основе вольфрама останавливали стальные снаряды, летящие на скорости 1,5 километра в секунду (при этом в точке удара создавалось давление до 250 тонн на квадратный сантиметр), а также выдерживали статическую нагрузку в 350 тонн на квадратный сантиметр. IF-материалы будут использовать для строительных конструкций зданий и сооружений, для корпусов ракет, самолетов, морских судов, автомобилей, бронетехники и для других целей.

Израиль вскоре планирует начать промышленное производство IF-материалов.

7) Все бензиновые и дизельные автомобили и «малый» водный транспорт, а также военная бронетехника будут работать на водородных топливных элементах.

Водород будет производиться мощными генераторами на базе АЭС. В США в 2004 г. уже открыты первые несколько «водородных заправок», а, например, фирма «H onda» (впрочем, как и все другие ведущие автофирмы мира) начала мелко-серийный выпуск электромобиля «FCX» на водородных топливных элементах «Honda FC Stack» с длиной пробега без заправки до 500 км. Впрочем, до 2010;2015 гг. будут популярны также и автомобили-" гибриды", где сочетаются двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и мощный электроаккумулятор. Например, пятиместный «гибрид» «Toyota Prius II» имеет расход бензина в городе 2,8 литра на 100 километров.

Рабочий объём его 4-х-цилиндрового ДВС — 1,5 литра, мощность — 76 лошадиных сил. Имеется также электродвигатель на постоянных магнитах, синхронный, мощностью 67 «лошадей» .

Зарядка аккумуляторных батарей идёт сразу с двух сторон — от ДВС и от колёс (при торможении). Изюминка машины — делитель мощности (планетарная трансмиссия). Общий кпд «Prius II» — 37%.

Учёные из Danmarks Tekniske Universitet (DTU) изобрели «водородные таблетки», которые, по мнению авторов, перевернут представления людей об опасности использования водорода в автомобиле.

Новая технология хранения водорода обещает практически такую же плотность упаковки энергии, как у бака с бензином и абсолютную пожарную безопасность. И всё это при невысоких затратах. Состоят эти таблетки из аммиака, затем используется катализатор, который аммиак разлагает, освобождая водород. Когда таблетка пустеет, нужно просто накачать в неё новую порцию аммиака. Авторы изобретения основали компанию «Amminex A/S» для его коммерциализации. Они полагают новый способ «упаковки» водорода самым идеальным для применения на транспорте, а значит — важным шагом на пути к водородной энергетике. Амнон Ёгев (Amnon Yogev), один из основателей израильской компании «Engineuity», разработал еще одну новую систему питания автомобилей водородом, свободную от недостатков прежних способов хранения (или выработки) водорода на борту машины.

Заправляться «водородомобили» будут металлической проволокой — алюминиевой, магниевой или сделанной из бора. Эта проволока с огромной катушки на АЗС будет просто перематываться внутрь машины, где электромоторчик будет накручивать её на катушку, заменяющую бензобак — просто и изящно. Когда машине потребуется энергия, эту проволоку автоматика направит в «металло-паровую камеру сгорания». Там при нагреве до высокой температуры проволока вступит в реакцию с водяным паром, в результате получатся водород и оксид металла.

Водород можно будет направить в топливные элементы, а оксид будет складироваться в машине. При следующей заправке АЗС заберёт его, чтобы отправить на переработку (например, его можно снова восстановить до металла и вернуть на АЗС).

Кроме того, разрабатывается технология «низкоамперного электролиза» для «локального» получения водорода из воды прямо в автомобиле. Ячейка низкоамперного электролизёра, разработанная Ф. Канаревым (Россия), представляет собой заряженный конденсатор, который разряжается «через электролиз»; при этом процесс электролиза идёт при напряжении всего в 0,06 В при силе тока 0,02 А. Т. е. затраты энергии на получение водорода из воды в 1000 раз меньше «традиционных» (до 0,003 кВт-ч на «куб» водорода). Это позволяет вплотную подойти к созданию «водомобиля» .

На авиалайнерах также заменят керосиновые двигатели на водородно-кислородные (один такой двигатель — «scramjet» — уже разработан).

Важно, что выхлопы любых водородных двигателей являются экологически чистыми и содержат только водяной пар.

Также будут популярными так наз. городские пневмокары, которые двигаются энергией воздуха, сжатого до 200 атм. (для улучшения характеристик воздух может быть охлаждён до минус 100 град. С). Например, первый в Австралии автомобиль на сжатом воздухе, поступивший в реальную коммерческую эксплуатацию, недавно «побежал» в Мельбурне. Он построен австралийской фирмой «Engineair» (автор — Анджело Ди Пьетро).

Грузоподъёмность его последней модели — одна тонна, объём баллонов с воздухом — 200 литров, пробег на одной заправке — 50 километров. При этом процесс заправки длится всего несколько минут.

В Англии фирма «Advanced Vehicle Design» (ADV) разработала грузовой комбинированный вело-электро-мобиль, а в 2004 году AVD купила более крупная немецкая фирма «Work-Bikes». Наиболее интересен вело-электро-фургон (в Англии — «Van», в Германии — «Cargo» — см. рис. 5). Для грузов в нём предусмотрен объём 1,2 куб.

м, куда можно поместить до 200 килограммов груза. Существует три варианта езды: во-первых, просто на «мускульной тяге», во-вторых, кручение педалей плюс поддержка электромотора и, в-третьих, только за счёт электромотора. Максимальная скорость — 22 км/час. Одной зарядки аккумулятора, который размещается вместе с мотором рядом с задними колёсами, хватает на преодоление примерно 30 километров. Но есть возможность поставить и второй аккумулятор.

8) Транспортировка грузов внутри страны (в качестве альтернативы грузовым автомобилям) частично будет осуществляться в контейнерах-" капсулах" по разветвлённой сети подземных трубопроводов большого диаметра (1,5 м). Капсулы длиною 1−3 м (или несколько сцепленных капсул) будут перемещаться по таким трубам со скоростью 30−40 км/час на воздушной или магнитной «подушке». На веломобиле с фургоном можно перевезти 200 кг; на подъёмах крутить педали поможет электродвигатель.

9) Весь крупный пассажирский, грузовой и военный морской флот будет оснащён безопасными ядерными реакторами с «подкритичными» характеристиками, работающими не на опасном уране-238, а на значительно более безопасном торие-232 (из тория-232 уже непосредственно в реакторе получают «вторичное» ядерное топливо — уран-233). Как и всякий четно-четный изотоп (четное число протонов и нейтронов), торий-232 не способен выделять при делении тепловые нейтроны. Но под воздействием нейтронов «извне» (т.е. при облучении его мощным пучком быстрых нейтронов — см. выше п. 3) с торием происходит трансформация: Th232+n→Th233→Pa233→ U233. А уран-233, как известно — хорошее ядерное горючее, поддерживающее цепное деление, т.к. при делении его ядра на один «затраченный» нейтрон выделяется 2,37 новых нейтронов.

10) Всё тепловое коммунальное хозяйство будет полностью децентрализовано (давно пора перестать зарывать в землю миллионы тонн металлических труб, из которых в ту же землю «уходит» 25−40% тепла). Теплом и горячей водой каждый дом будет обеспечиваться автономно за счет электроэнергии (возможны варианты): ночью работают электро- (или гидродинамические) нагреватели (аккумулируя тепло по низкому «ночному тарифу»), днём — солнечные коллекторы (летом) и/или тепловые насосы — особенно зимой, на низкопотенциальном «вторичном» тепле. (В «холодной» Швеции, например, уже эксплуатируется свыше 300 тысяч тепловых насосов). До 2010 г. будут оставаться газифицированные дома — но исключительно с применением автономных газовых мини-котельных с максимально возможной активной автоматической регулировкой для минимизации расхода газа и воды. При этом сгорание газа будет осуществляться в геометрических совершенных керамических горельных устройствах с высокой полноты сгорания (99,99%) углеводородного топлива в интервале температур 900−2000К (разработка К. Мягкова, Россия).

Кроме того, все источники тепла должны быть оснащены термоэлектрическими элементами для утилизации «лишнего» тепла (например, обыкновенный комнатный радиатор отопления, оснащенный таким термоэлементом, даёт дополнительно до 150 ватт электроэнергии). Термоэлектроэлементы высокого качества разработаны в Институте термоэлектричества Академии Наук Украины.

Американская компания «Zoka-Zola» возводит сейчас близ Чикаго средних размеров особняк на одну семью, который не будет требовать для своего функционирования ни джоуля энергии извне. Проект Glass & Bedolla House относится к растущей плеяде проектов «zero energy house» — домов, не требующих энергии из сети. Для этого авторы коттеджа применили едва ли не все известные ухищрения: солнечные электрические батареи и солнечные теплоколлекторы, ветрогенератор и геотермальный источник тепла (зимой) и холода (летом), хорошие теплоизолирующие материалы.

11) Будут осуществлены три грандиозные энергосберегающие «революции» в сельском хозяйстве:

А) Ученые NASA и Meriland University разработали биотехнологию, позволяющую в близком будущем осуществить промышленное производство мяса животных, птиц и рыб, выращивая его из их клеток в «фабричных» условиях. Внедрение этой биотехнологии фактически «поставит крест» на традиционном энергозатратном животноводстве, птицеводстве, рыбоводстве (кроме, разве что производства молока и яиц; а парнóе мясо, например, останется в качестве дорогой экзотики).

Б) Большая часть «некормовой» сельхозпродукции (в основном, высококачественные злаки и овощи) будет выращиваться в так называемых автоматических гидропонных контейнерах; при этом такая «ферма» (круглогодичная!) будет выглядеть как безлюдный небоскрёб. Например, ученые Columbia University (Нью — Йорк, США) придумали проект «Вертикальная ферма» («Vertical Farm») — десятки этажей, заполненные гидропонными теплицами, предельно автоматизированные, с искусственным освещением (дополняющим естественное) и частичным самообеспечением электрической энергией за счет солнечных батарей на крыше и метантенов в подвале, где перерабатываются органические отходы в биогаз. Такая ферма будет давать несколько урожаев в год, а изолированные растения будут защищены от инфекций и вредителей, поражающих поля: кроме того, имеется возможность переноса агропромышленности в город, вследствие чего резко падают транспортные расходы. Аналогичный проект (только в меньших масштабах) осуществила и американо-израильская фирма «Organitech» .

Если представить себе 50-этажный «сельхознебоскрёб» с площадью основания 1 га (100×100 м), и если на каждом этаже будет по 10 ярусов — то всего будет собираться урожай с 50×10=500 га. При урожае (пшеницы) по 65 центнер/га имеем урожай 500×65=32.500ц., что при минимум трёх урожаях в год даёт около 100.

000 центнеров/год пшеницы.

В) Остальная («земляная») часть сельского хозяйства перейдёт, в основном, на выращивание рапса для производства «биодизеля» и «генномодифицированных» кукурузы и картофеля (с повышенным содержанием крахмала) для производства этанола.

(Ведь корма для животноводства и птицеводства в промышленных масштабах будут уже практически не нужны; останется лишь выращивание фруктов). Это позволит превратить дотационное сельское хозяйство в высокорентабельную отрасль, т.к. спрос и цены на рапсовое масло и этанол в ХХІ веке будут в мире постоянно расти. По данным Ассоциации сои США — мировая потребность в «биодизеле» возрастёт к 2015 г. в

4 раза — до 125 миллионов галлонов (1 галлон США — 3,8 литра); а потребление этанола в США (для добавки в бензин) составило в 2004 г. 3,4 млн. галлонов (что эквивалентно 143 млн. баррелям нефти стоимостью в 6 миллиардов долларов).

При этом «земляное» сельское хозяйство будет полностью переведено на низкоэнергетические «безплужные» технологии («no-till», т. е. «без вспашки» — на глубину 5−6 см), что в 4−5 раз сократит расход дизтоплива (со 100−120 до 15−20 л на 1 га зерновых).

Также будет иметь место частичный или полный отказ от энергоёмких «химических» удобрений в пользу «био-удобрений» (например, на основе продуктов жизнедеятельности красного калифорнийского червя).

Роснука и Еврокомиссия договорились о проведении в 2008 г. 2-х совместных конкурсов (по направлению «Энергетика»), а также 2-х конкурсов по направлению «Живые системы» (биотехнологии), финансируемых через Федеральную целевую программу «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007;2012 годы» и 7-ю Рамочную программу ЕС. Определены темы: «Когенерация тепла и электроэнергии из биомассы» и «Системы управления и оборудование для крупных электросетей». Речь идет о проектах, на каждый из который будет выделено по 2 млн евро — российской стороной и 2 млн евро со стороны ЕС. Участником проекта должен быть консорциум российских и европейских организаций.

Заключение

Национальные экономики и компании добиваются конкурентных преимуществ посредством инноваций. Они осваивают новые методы достижения конкурентоспособности или находят лучшие способы конкурентной борьбы при использовании старых способов. Инновации могут проявляться в новом дизайне продукта, в новом процессе производства, в новом подходе к маркетингу или в новой методике повышения квалификации работников. В своем большинстве инновации оказываются достаточно простыми и небольшими, основанными скорее на накоплении незначительных улучшений и достижений, чем на едином, крупном технологическом прорыве. В этот процесс часто вовлекаются идеи, даже не являющиеся «новыми» — идеи, которые буквально «витали в воздухе», но не применялись целенаправленно. При этом всегда происходит вложение капитала в повышение квалификации и получение знаний, в физические активы и повышение репутации торговой марки.

Некоторые инновации создают конкурентные преимущества, порождая принципиально новые благоприятные возможности на рынке, или же позволяют заполнить сегменты рынка, на которые другие соперники не обратили внимания.

В соответствии с целями и задачами в работе были проведены исследования и получены следующие результаты.

Конкурентоспособность экономики, ориентированной на знания, зависит не только от технологических, но и от организационных и рыночных инноваций;

В Западной Европе происходит объединение научной, промышленной, экономической, региональной и социальной политики в инновационную, главной целью которой является поддержание среды, благоприятствующей созданию нововведений;

ЕС переходит к новой стратегии стимулирования инноваций, предусматривающей увеличение расходов на НИОКР, создание единого научного и инновационного общеевропейского пространства, расширение горизонтальной и вертикальной координации инновационной политики, усиление ее регионального уровня.

Основными направлениями инновационного развития выступают: развитие нанотехнологий и альтернативной энергетики. Лидируюшие позиции в области нанотехнологий принадлежат США, альтернативной энергетики странам Европы.

Россия имеет значительные стимулы для развития собственных наукоемких отраслей и это увязано с общей инновационной политикой страны.

Список литературы

Атоян В. Р., Казакова Н. В. О некоторых подходах к анализу развития инновационных систем в глобализирующемся мире. // Инновации. — № 3 (101), 2007. С.27−34.

Диагноз: Нанолихорадка. Русский Newsweek. 25 июня — 1 июля 2007. № 26 (151)

Клавдиенко В. Стимулирование инновационной активности: мировые тенденции и Россия // Общество и экономика. 2006, № 7−8. -1,4 п.л.

Клавдиенко В., Тарасов А. Нетрадиционная энергетика в странах ЕС: экономическое стимулирование развития // Энергия: экономика-техника-экология. 2006, № 9. — авторский вклад 0,7 п.л.

Клавдиенко В. П. Экономическое стимулирование устойчивого развития в ЕС (национальный и наднациональный уровни). Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора экономических наук. Москва. — 2007.

Краснянский М. XXI век — век альтернативной энергетики, энергосбережения и — экологизации. Эско. // Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы». 2006. № 2.

Меламед Л. ИА «Альянс Медиа». 05.

02.2008; У «Роснанотеха» большие планы — вплоть до 2015 года Сергеев А., член правительства Санкт-Петербурга, председатель комитета экономического развития, промышленной политики и торговли //Санкт-Петербургские ведомости, 17.

12.07.

Фатхутдинов Р. А. Инновационный менеджмент: Учебник. 7-е изд. М.: Дело, 2005. — 448с.

Шелюбская Н. Новые направления инновационной политики ЕС. // Управление инвестиционной и инновационной деятельностью. — № 5. — 2007.

Energy policy. 2005. № 2. P. 142−145;

E nergy policy. 2005. № 2.

P. 142−145; European Environmental Law Review. 2004. № 10. P. 263−267.

E uropean Environmental Law Review. 2004. № 7. P. 194 -198.

European Environmental Law Review. 2004. № 10. P. 263−267.

European Environmental Law Review. 2004. № 7. P. 194 -198.

Research, Technology, Management. — September-October 2002. -Р. 5.

Unia Europejska-Polska: polityka, regulacje i sposoby dzialania. Poznan. 2002. S. 184−185.

Unia Europejska-Polska: polityka, regulacje i sposoby dzialania. Poznan. 2002. S. 184−185.

World economic outlook. October. 1999. Wash. 1999. P. 74.

World economic outlook. September 2006. Wash. 2006. P.189, 202.

World trade report. Geneva. WTO 2004. P. 170−171.

Профиль, 23.

07.2007.

http://www.profile.ru/items.

Ведомости, 05.

06.2007.

http://www.vedomosti.ru.

Русский Newsweek, 25.06−01.

07.2007.

http://www.runewsweek.ru/theme.

Сайт Национальной контактной точки по энергетике

http://www.fp7-energy.ru/r_decltender.php.

Сайт Национальной контактной точки по энергетике

http://www.fp7-energy.ru/r_decltender.php.

Smart Money, 16.

07.2007.

http://www.smoney.ru/article.shtml?2007/07/16/3356

http://www.expert.org.ua.

verticalfarm.com.

iter.com.

work-bikes.de.

gt-mhr.ga.com.

nature.com.

world.honda.com.

Клавдиенко В. П. Экономическое стимулирование устойчивого развития в ЕС (национальный и наднациональный уровни). Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора экономических наук. Москва. — 2007.

Клавдиенко В. Стимулирование инновационной активности: мировые тенденции и Россия // Общество и экономика. 2006, № 7−8. -1,4 п.л.

Рассчитано по: World economic outlook. September 2006. Wash. 2006. P.189, 202; World trade report. Geneva. WTO

2004. P. 170−171; World economic outlook. O

ctober. 1999. W ash. 1999. P. 74.

Атоян В.Р., Казакова Н. В. О некоторых подходах к анализу развития инновационных систем в глобализирующемся мире. // Инновации. — № 3 (101), 2007. С.27−34

Фатхутдинов Р. А. Инновационный менеджмент: Учебник. 7-е изд. М.: Дело, 2005. — 448с.

Атоян В.Р., Казакова Н. В. О некоторых подходах к анализу развития инновационных систем в глобализирующемся мире. // Инновации. — № 3 (101), 2007. С.27−34

Атоян В.Р., Казакова Н. В. О некоторых подходах к анализу развития инновационных систем в глобализирующемся мире. // Инновации. — № 3 (101), 2007. С.27−34

Research, Technology, Management. — September-October 2002. -Р. 5.

Составлено по: Unia Europejska-Polska: polityka, regulacje i sposoby dzialania. Poznan. 2002. S. 184−185.

Клавдиенко В. Стимулирование инновационной активности: мировые тенденции и Россия // Общество и экономика. 2006, № 7−8. -1,4 п.л.

Сергеев А., член правительства Санкт-Петербурга, председатель комитета экономического развития, промышленной политики и торговли /" Санкт-Петербургские ведомости", 17.

12.07.

Сергеев А., член правительства Санкт-Петербурга, председатель комитета экономического развития, промышленной политики и торговли /" Санкт-Петербургские ведомости", 17.

12.07/

Там же.

Сергеев А., член правительства Санкт-Петербурга, председатель комитета экономического развития, промышленной политики и торговли /" Санкт-Петербургские ведомости", 17.

12.07.

Диагноз: Нанолихорадка. Русский Newsweek. 25 июня — 1 июля 2007. № 26 (151)

Клюшников А. О, Дивный новый мир! // Профиль. ПОЛИТИКА № 28(536) от 23.

07.2007

Источники: [Русский Newsweek, 25.06−01.

07.2007](

http://www.runewsweek.ru/theme/?tid=122&rid=1931), [Smart Money, 16.

07.2007](

http://www.smoney.ru/article.shtml?2007/07/16/3356), [Профиль, 23.

07.2007](

http://www.profile.ru/items/?item=23 652), [Ведомости, 05.

06.2007](

http://www.vedomosti.ru/

Меламед Л. ИА «Альянс Медиа». 05.

02.2008; У «Роснанотеха» большие планы — вплоть до 2015 года

Источник:

http://www.expert.org.ua/

Краснянский М. XXI век — век альтернативной энергетики, энергосбережения и — экологизации. Эско. // Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы». 2006. № 2.

Клавдиенко В. П. Экономическое стимулирование устойчивого развития в ЕС (национальный и наднациональный уровни). Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора экономических наук. Москва. — 2007.

Клавдиенко В. П. Экономическое стимулирование устойчивого развития в ЕС (национальный и наднациональный уровни). Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора экономических наук. Москва. — 2007.

E nergy policy. 2005. № 2. P.

142−145; European Environmental Law Review. 2004. № 10. P.

263−267. E uropean Environmental Law Review. 2004. № 7. P. 194 -198.

gt-mhr.ga.com

nature.com

iter.com

world.honda.com

work-bikes.de

verticalfarm.com

Сайт Национальной контактной точки по энергетике

http://www.fp7-energy.ru/r_decltender.php

Концепции инновационного развития на базе системного подхода

Анализирует технологии как интегрированные системы компонентов, поддерживаемые управленческими или общественными отношениями. Изменения в технологи влекут за собой изменения во всем общественном устройстве

Группы конкурирующих фирм образуют блоки по технологическому принципу, обеспечивая конкурентные преимущества на различных типах товарных рынков

Инновационная система — совокупность взаимосвязанных организаций, занятых производством и коммерческой реализацией научных знаний и технологий, комплекс институтов правового, финансово-правового и социального характера, обеспечивающих инновационные процессы и имеющие прочные национальные корни, традиции, политические и культурные особенности

Концепция технологических систем

Концепция индустриальных систем

Концепция инновационных систем