Настоящий манифест формулирует стратегическое видение постуглеродной индустриальной эпохи, объединяющей водородные технологии, когнитивные энергосистемы, биотехнологии и цифровое 4D-моделирование. В центре внимания – три сценария будущего: тотальная водородная трансформация, биоинтегрированная автономия и технологическая неопределённость, раскрывающие вызовы климатической политики, ресурсосбережения и индустриальной философии. Этот манифест отражает ключевой поворот в развитии мировой индустрии, задавая научную повестку, синтезирующую водородные технологии, биотехнологии переработки отходов, когнитивное моделирование, цифровые платформы и экологические стратегии устойчивости. Предложенные модели интегрируют: интеллектуальное управление выбросами и энергией, закрытые биотехнологические циклы производства водорода, 4D-реконструкцию промышленных объектов на основе ИИ, когнитивные экосистемы управления природными процессами. Особое внимание уделено научной инфраструктуре ISJAEE, в том числе:

1. BRIDGE – протоколу передачи ценных публикаций между ISJAEE и IJHE.
2. PREDICTOR – предиктивной системе оценки научной значимости, влияния и оригинальности. Индустриальный манифест 2025: к экологически-когнитивной промышленности.

В контексте Глобальной Зелёной Повестки статья позиционирует ISJAEE не просто как журнал, а как нейронную ячейку будущей экологической индустрии.

Международная позиция:

Манифест задаёт стратегический вектор взаимодействия ISJAEE с журналами Q1-уровня, усиливая вклад в реализацию Глобальной Зелёной Повестки, декарбонизацию промышленности и формирование интеллектуальных производственных экосистем.

Современная промышленность переживает эпоху технологического и экологического преобразования, обусловленного глобальной необходимостью снижения углеродного следа, перехода на экологически чистые энергетические источники и интеграции интеллектуальных систем управления.

Выпуск ISJAEE № 4-2025 объединяет междисциплинарные исследования, направленные на устойчивое развитие индустрии, минимизацию антропогенного воздействия и разработку интеллектуальных производственных экосистем, ориентированных на глобальные требования Зеленой Повестки.

Ключевые направления выпуска

Настоящее исследование охватывает несколько перспективных направлений:

1. Биотехнологии переработки отходов, включая темновую ферментацию, микробиологическую деградацию полимеров и экологически чистые методы утилизации радиоактивных отходов.
2. Когнитивные технологии прогнозирования рисков, позволяющие моделировать влияние промышленных выбросов на климат и минимизировать экологическое воздействие.
3. Альтернативные источники энергии, такие как водородные и биоводородные системы, направленные на снижение зависимости от углеродных энергоносителей.
4. Интеллектуальные энергосистемы, обеспечивающие оптимизацию промышленного энергопотребления и управление выбросами CO2.
5. Цифровые технологии 4D-моделирования, интегрируемые в процесс реконструкции промышленных объектов с минимальным экологическим следом.

Исследования, представленные в данном выпуске, направлены на создание замкнутых индустриальных экосистем, обеспечивающих переработку отходов и автономное управление энергоресурсами, соответствующее международным экологическим стандартам.

Глобальный научный контекст и Зеленая Повестка

Настоящий выпуск ISJAEE № 4-2025 отражает глобальные тенденции устойчивого развития, подчеркивая, что ученые всего мира ведут работу в русле Глобальной Зеленой Повестки, создавая технологии минимизации выбросов и оптимизации ресурсопотребления.

В статье рассмотрено взаимодействие журнала ISJAEE с IJHE (International Journal of Hydrogen Energy), направленное на интеграцию исследований водородных технологий, цифрового управления энергией и экосистем низкоуглеродного производства.

Современная промышленность переживает эпоху технологического и экологического преобразования, обусловленного глобальной необходимостью снижения углеродного следа, перехода на экологически чистые энергетические источники и интеграции интеллектуальных систем управления.

Выпуск ISJAEE № 4-2025 объединяет междисциплинарные исследования, направленные на устойчивое развитие индустрии, минимизацию антропогенного воздействия и разработку интеллектуальных производственных экосистем, ориентированных на глобальные требования Зеленой Повестки.

Выводы и значимость работы

Данный выпуск предлагает междисциплинарное видение будущего индустрии, где наука, инженерные технологии и экология объединяются для создания устойчивых производственных систем.

ISJAEE формирует основу для международного сотрудничества ученых, представляя исследования, способные изменить подход к энергетике, промышленному моделированию и управлению ресурсами в масштабах глобальной индустрии.

В статье оценена эффективность производства водорода за счет АЭС методом электролиза воды («желтый» водород) с целью поставок на НПЗ взамен «серого» водорода. Приведена принципиальная схема производства и поставки водорода от АЭС на НПЗ трубопроводным транспортом, а также все необходимые исходные данные. Приведена методика оценки себестоимости производства водорода за счет АЭС с учетом его доставки на НПЗ в зависимости от расстояния, а также итогового экономического эффекта в результате замещения «серого» водорода на «желтый».

В статье рассмотрен инновационный метод связывания тритий-содержащей воды в бетоне для промышленных объектов, разработанный в качестве альтернативы традиционным способам утилизации. На примере аварии на АЭС «Фукусима-1» авторы демонстрируют применение технологии COREBRICK (разработка компании ЭКСОРБ), включающей ионоселективную сорбцию и кондиционирование загрязнённой воды с последующим её использованием в производстве строительных материалов. Проведены расчёты удельной активности бетонного раствора на основе данных TEPCO, а также выполнено моделирование методом Монте-Карло для верификации соответствия международным нормам радиационной безопасности. Результаты исследования подтверждают, что предложенный метод обеспечивает эффективную иммобилизацию трития и может быть применён для создания конструкционных материалов при сооружении хранилищ и других объектов ядерной инфраструктуры.

В настоящее время интенсивно разивается технология гидравлического разрыва пласта (ГРП), которая позволяет значительно увеличить объемы нефтедобычи. Флюид, используемый в этой технологии, содержит большое количество органических компонентов, полисахаридных гелеобразующих соединений, таких как ксантановая и гуаровая камеди, целлюлоза, крахмал, их химические модификации и производные. Отработанные флюиды загрязняют окружающую среду, поэтому актуальным является поиск эффективных методов их утилизации. Перспективным методом утилизации может являться процесс темновой ферментации, в результате которого полисахариды, содержащиеся в отработанном флюиде, могут быть биодеградированы с получением полезного продукта – биоводорода. В данном обзоре рассмотрены основные принципы процесса темновой ферментации, описаны свойства распространенных гелеобразующих полисахаридов, важные для технологии ГРП, а также микроорганизмы, разлагающие эти полисахариды с выделением биоводорода. Особое внимание уделяется возможным методам интенсификации процесса утилизации трудноразлагаемых полисахаридов, содержащихся в отработанном флюиде, в частности, при помощи предварительной обработки.

Важно использовать возобновляемые источники энергии для обеспечения автономных потребителей непрерывной энергией с повышенной эффективностью. В данной статье представлены результаты эксперимента, проведенного на многофункциональном гелиотехническом устройстве и определены общие требования к мощности и энергопотреблению устройства. Также есть подбор оптимальной солнечной панели, размера аккумулятора, инвертора, контроллера заряда для устройства. Многофункциональное гелиотехническое устройство позволяет экономить электроэнергию в 1,5-2,0 раза. Устройство может широко использоваться в любое время года, особенно в сельской местности, вдали от централизованного энергоснабжения. Разработанное Многофункциональное гелиотехническое устройство рекомендуется для специализированных фермерских хозяйств и частных предприятий.

В данной статье представлен комплексный анализ методов исследования и моделирования линейных асинхронных двигателей, применяемых в современных режущих установках. Особое внимание уделено цилиндрическим линейным двигателям, обладающим преимуществами в виде высокой точности позиционирования, низких потерь энергии и отсутствия преобразующих механических элементов. Рассматриваются аналитические, численные методы, а также моделирование с использованием магнитных эквивалентных схем. Для верификации моделей использованы программные средства MATLAB/Simulink, FEMLAB и ELCUT, позволяющие оценить динамические, электромеханические и переходные характеристики электропривода. Разработаны функциональные схемы ПЛК, силовой части и алгоритмы управления режущей установкой. Полученные результаты демонстрируют эффективность линейных двигателей в задачах автоматизации технологических процессов и подчеркивают их потенциал для повышения надежности и энергоэффективности промышленных электроприводов. Работа имеет практическое значение для проектирования интеллектуальных систем управления в мехатронных и робототехнических приложениях.

Актуальность исследования обусловлена низкой эффективностью использования теплоты сгорания топлива в современных промышленных, энергетических и отопительных установках.

В связи с этим, данная статья направлена на раскрытие возможностей использования скрытой теплоты образования водяных паров, содержащихся в дымовых газах.

Основным подходом к исследованию данной проблемы является применение контактного нагрева теплоносителя.

Приведены материалы по математическому моделированию процессов тепломассообмена в среде «дымовые газы – вода».

В статье предложен алгоритм экологически устойчивой реконструкции промышленного здания с интегрированным энергетическим объектом с использованием 4D технологии информационного моделирования (ТИМ). Такой подход к реконструкции включает техническое переоснащение и соответствие экологическим стандартам, снижая эмиссии загрязняющих веществ и оптимизируя энергопотребление. 4D моделирование помогает учитывать энергетические параметры и выбирать энергоэффективные решения. Интеграция экологических классификаторов позволяет контролировать и корректировать проект при необходимости.

В условиях современного строительства снижение негативного воздействия на окружающую среду становятся ключевым показателем. При реконструкции промышленных предприятий возникают новые вызовы в области интеграции современных технологий и соблюдения экологических стандартов. ТИМ, включая 4D моделирование, являются эффективном инструментом для оптимизации процессов и достижения целей устойчивого развития. 4D ТИМ добавляет временной фактор к 3D моделям, что позволяет лучше управлять строительным процессом, минимизировать риски и планировать ресурсы. Однако применение 4D ТИМ при реконструкции промышленных объектов ограничено из-за устаревших нормативов и недостаточной цифровой зрелости организаций.

В статье показано, что внедрение 4D ТИМ в проекты реконструкции промышленных и энергетических объектов является перспективным направлением для оптимизации строительных процессов и повышения эффективности принимаемых решений.

Высокая себестоимость производства стали, введение новых мощностей и ограничительных пошлин, а также налогов на выбросы приводит к высокой конкуренции между производителями стали, что обуславливает необходимость создания новых технических решений по производству стали с большей эффективностью использования природных ресурсов. Одним из основных направлений является разработка и использование внедоменных способов восстановления железа, например, восстановление железа углеродводородной смесью или чистым водородом, которые исключают потребление металлургического кокса и снижают энергоемкость производства стали. С ростом температуры процессов возрастают и скорости протекания химических реакций, в том числе по восстановлению железа из оксидов, в этой связи максимальные скорости протекания реакций восстановления обеспечивают жидкофазные процессы. Теоретические предпосылки указывают на то, что применение углеродводородной смеси в барботажных реакторах жидкофазного восстановления может обеспечить двукратное снижение энергоемкости процесса производства стали. Однако экспериментально не доказана возможность жидкофазного восстановления железа углеродводородной смесью, поэтому для дальнейшей разработки данной технологии требуется экспериментальное исследование процесса. Таким образом, в лаборатории НИУ «МЭИ» проведен эксперимент по нагреву, плавлению и продувке металлургического концентрата углеродводородной смесью, по результатам плавки получен образец, исследованный металлографическим методом. Микроскопический анализ показал, что полученный сплав по составу и твердости сопоставим с инструментальной сталью У12.

В данной статье представлен способ предварительной обработки сушки дыни с использованием солнечного излучения и естественного вакуума. Результаты свидетельствуют, что после двухдневной предварительной обработки на открытом солнце масса неразрезанных дынь уменьшилась на 3,1%, а у обработанных на солнечной установке – масса уменьшилась на 10,1%.

Сушеная дыня, предварительно обработанная на солнечной установке, позволила сократить время потери массы образца от 28% до 40% по отношению к образцу, обработанному на открытом солнце.

Результаты этого исследования могут быть важны для предоставления информации, разработки новых условий предварительной обработки перед сушкой фруктов и овощей, являющихся альтернативой традиционной сушке и подходящих для промышленного контекста.