Как противостоять дефициту химического сырья?

О том, что запасы ископаемых энергоносителей отнюдь не бесконечны, что они стремительно истощаются и в обозримом будущем могут оказаться полностью исчерпанными, эксперты твердят давно. Собственно, именно это соображение - в сочетании с заботой о климате планеты - и стало тем толчком, который дал старт развитию альтернативной энергетики.

Но ведь, скажем, та же нефть - это не только энергоноситель. Она еще и важнейшее химическое сырье, и ее в этом качестве никакие ветрогенераторы и гелиоустановки не заменят. Ситуация дополнительно обостряется стремительным экономическим ростом в таких странах с высокой численностью населения как Китай, Индия и Бразилия. Так насколько же реальна угроза мирового дефицита важнейших видов сырья?

Эта проблема заботит и промышленно развитые страны Запада. Для ее обсуждения во Франкфурте-на-Майне в середине января собрались представители ряда отраслевых объединений химической промышленности Германии. Итогом дискуссии стал совместный программный документ под названием "Перспективы трансформации сырьевой базы", в котором основной целью провозглашается снижение зависимости химической промышленности от нефти.

Расширять сырьевую базу

Пока же сырьем для подавляющего большинства продуктов химической отрасли служит нефть. Она лежит в основе более чем 80 процентов всей сегодняшней номенклатуры полимеров и углеродосодержащих соединений, и экспертов это тревожит.

В том числе и Вильгельма Кайма (Wilhelm Keim), бывшего директора Института технической химии при Рейнско-Вестфальской высшей технической школе в Ахене: "Если говорить о том, насколько нам еще хватит разведанных запасов, то в отношении нефти такая оценка составляет 40-50 лет. Затем цена на нефть начнет расти, этим фактором и будет регулироваться доступность сырья. Что, конечно, больно ударит по немецкой промышленности: ведь у нас стоимость сырья уже сегодня составляет 30 процентов всех расходов на производство".

Выход из этой ситуации эксперты видят в максимальном расширении сырьевой базы химической отрасли. Вильгельм Кайм является одним из авторов принятого во Франкфурте-на-Майне программного документа: "Своим документом мы, собственно, хотели привлечь внимание политиков и законодателей к проблеме, заставить их всерьез задуматься".

Форсировать научные изыскания

Задуматься, например, о необходимости совершенствования нынешних заводов по производству биотоплива. Речь идет о заводах второго поколения, в которых в качестве сырья использовались бы уже не кукуруза, пшеница и прочие ценные сельскохозяйственные культуры, пригодные в пищу, а растительные отходы вроде опилок или соломы. Однако эффективная и экономичная технология, на основе которой можно было бы построить такого рода производство, пока не разработана.

Еще одна перспективная возможность состоит в более широкой замене нефти как химического сырья природным газом. Конечно, это тоже ископаемый энергоноситель, и его запасы ограничены, но все же они иссякнут гораздо позже, чем месторождения нефти. Метан может служить сырьем для получения метанола. Правда, этот процесс требует множества промежуточных операций, - говорит Вильгельм Кайм: "Оптимальным решением было бы, конечно, прямое превращение метана в метанол. Чем не тема для научного исследования?"

Увеличивать производство энергии

Более отдаленной, но все же вполне реальной перспективой экспертам видится и использование углекислого газа в качестве химического сырья. Запасы этого газа практически неограниченны. Правда, с точки зрения термодинамики это сырье непростое: его химическое восстановление и дальнейшая переработка требуют весьма значительного расхода энергии.

Но в принципе это возможно, говорит Вильгельм Кайм: "Представим себе, что все эти гелиоустановки в Сахаре, все эти ветрогенераторы в Северном море уже работают. Тогда мы вполне могли бы получать метанол из углекислого газа. Технология такого производства давно имеется, только обходится оно так дорого, что никому не по карману. Вот когда у нас будет в избытке дешевая энергия, тогда эта проблема отпадет".

Не забывать про рециклинг

В области неорганической химии ситуация представляется экспертам не столь тревожной. В принятом во Франкфурте-на-Майне документе упоминаются два благородных металла - платина и палладий. Они используются в качестве сырья для катализаторов.

Михаэль Рёпер (Michael Röper), глава отдела координации научных исследований химического концерна BASF в Людвигсхафене, говорит: "Если исходить из нынешнего уровня потребления, то запасов благородных металлов должно хватить лет на 150-200. А поскольку эти благородные металлы легко поддаются рециклингу, мы полагаем, что их запасов хватит надолго".

Впрочем, и тут есть одна проблема - правда, она носит более общий характер и касается не только благородных металлов, но также и лития, необходимого для производства аккумуляторов, и фосфатов, незаменимых при производстве минеральных удобрений. Проблема состоит в том, что залежи этих и некоторых других видов сырья сконцентрированы в очень малом количестве стран. Такая ситуация открывает возможности для картельных сговоров и ценового шантажа.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева