Ивентим Абате: от эфиопских свечей к инновациям MIT в натриевых батареях и аммиаке

Ивентим Абате — один из 35 инновааторов под 35 лет по версии MIT Technology Review. «Я единственный в семье, кто носит очки и имеет проблемы со зрением,» — улыбается он, сидя в своем кабинете в MIT, куда проникают солнечные лучи. «Думаю, это из-за свечей.»

В маленьком эфиопском городке, где вырос Абате, электричество было, но ненадежным. Несколько дней в неделю, когда света не было, он делал домашние задания при свете свечей. Сегодня, в 32 года, Абате — доцент в отделе материаловедения и инженерии MIT. Его исследования сосредоточены на натриевых батареях, которые могут стать дешевле литиевых, используемых в электромобилях и системах хранения энергии. Кроме того, он исследует, как использовать тепло и давление под поверхностью Земли для производства аммиака — химиката, применяемого в удобрениях и как зеленого топлива.

Детство без стабильного электричества сформировало его взгляд на энергетические проблемы. Он вспоминает, как спешил просушить школьную форму у огня перед уходом. Одной из его обязанностей было готовить коровий навоз для топлива — ключ в том, чтобы правильно сделать отверстия для сушки, рассказывает он. В российском контексте, где мы тоже сталкиваемся с вызовами в энергетике и зависимостью от импорта, такие истории напоминают, насколько важны надежные и доступные источники энергии для повседневной жизни.

Желание посвятить себя энергетике оформилось на уроке химии в старшей школе, где говорили о топливных элементах. «Это было как магия,» — говорит он, — «узнать, что воду можно превратить в энергию. Иногда наука — это чистая магия, правда?»

Абате набрал наивысший балл на национальном экзамене в Эфиопии в свой год и мечтал учиться в США. Но путь туда оказался тернистым. Три года он подавал заявки в американские колледжи, прежде чем его приняли в Concordia College Moorhead с частичной стипендией. Чтобы собрать остаток средств, он обращался к компаниям и богатым людям в Эфиопии, получая отказы. Он смеется, вспоминая, как охранники прогоняли его от ворот, когда он приходил лично. В итоге друг семьи помог.

Когда Абате наконец прибыл в миннесотский колледж, он вошел в комнату общежития, и свет зажегся автоматически. «Я почувствовал и радость от этой привилегии, и вину одновременно,» — признается он. Для нас, в России, где автоматизация и надежное освещение становятся нормой в городах, но еще вызывают проблемы в отдаленных районах, это напоминание о глобальном неравенстве в доступе к технологиям.

Заметки из лаборатории

Колледж Абате не был исследовательским центром, так что он сразу начал искать лабораторию. Он написал Соссине Хайле, тогда в Калифорнийском технологическом институте, прося летнюю позицию. Хайле, ныне в Северо-Западном университете, вспоминает, что Абате выделялся своей настойчивостью. Как известный эфиопский ученый, она получает много запросов, но его был особенным. «Никакие препятствия не стояли на его пути,» — говорит она. Рискованно было брать студента без опыта, да еще проведшего в США всего год, но она дала ему шанс.

Летом Абате работал над материалами для твердотопливных оксидных топливных элементов. Он вернулся на следующий год, затем занимался исследованиями в энергоматериалах в IBM и Лос-Аламосской национальной лаборатории, окончил аспирантуру в Стэнфорде и сделал постдок в Университете Калифорнии в Беркли.

В 2023 году он присоединился к факультету MIT и создал свою группу. Сегодня в ее фокусе две основные темы. Первая — натриевые батареи, альтернатива литиевым для электромобилей и хранения энергии. Натриевые не требуют редких минералов, подверженных геополитическим рискам и высоким ценам — актуально для России с ее запасами натрия и интересом к отечественному производству.

Главное препятствие натриевых батарей — плотность энергии. Ее можно повысить за счет высоких напряжений, но материалы быстро деградируют. Это ограничивает применение, например, в электромобилях, где низкая плотность сокращает пробег. Команда Абате разрабатывает материалы для продления срока службы без никеля — критического минерала в США. Они тестируют добавки и инженерные техники, чтобы конкурировать с литиевыми.

Проекты в работе

Другое направление — производство аммиака под землей, опубликованное в январе. Процесс использует природное тепло и давление для реакций. Сегодня производство аммиака дает 1-2% глобальных выбросов парниковых газов. Он нужен для удобрений в сельском хозяйстве и как топливо для судоходства. В России, с ее сильным агросектором и интересом к зеленым топливам, такая технология может снизить зависимость от ископаемых.

Абате соосновал компанию Addis Energy для коммерциализации, вместе с серийным предпринимателем MIT Йет-Мингом Чиангом и экспертами нефтяной отрасли. (Addis значит «новый» на амхарском.) Для пилотного проекта они строят подземный реактор для аммиака.

Когда не занят исследованиями или стартапом, Абате организует программы для африканских студентов. В 2017 году он соосновал Scifro, проводящую летние школы в Эфиопии с планами на Руанду. Программы дают менторинг по энергетике и медицинским устройствам — специальности сооснователя.

Несмотря на позицию в престижном университете и роль главного научного офицера в стартапе, Абате отдаёт должное команде. «Чтобы построить что-то, нужна деревня, и это не только я,» — говорит он.

Он часто думает о друзьях, семье и соседях в Эфиопии, работая над новыми решениями. «Конечно, наука прекрасна, и мы хотим влиять, — говорит он. — Быть хорошим в своем деле важно, но в итоге все о людях.»