17.01.2018 / Агропром

Нужен дирижер!

И тогда усилия ученых и промышленников дадут результат

Aaeeia Eaeaoieeiaa - nio?oaieoa OII.

Долго запрягают да быстро едут: похоже, в этом году дела с созданием Кольского химико-технологического кластера наконец-то сдвинутся с места. Самое главное, что это будет обозначать реальный прорыв в технологиях, и первое, с чего планируется начать - создание на базе местных предприятий и с использованием местного сырья сорбентов для дезактивации жидких радиоактивных отходов (ЖРО). В итоге появится реальный шанс очистить губу Андрееву, Гремиху и прочие хранилища ЖРО от страшного груза. Конечно, и сейчас захоронения проводятся по принятым стандартам, но ученые КНЦ РАН предложили технологию, которая позволит многократно уменьшить объемы могильников и практически исключить риски их разрушения.

Работают с гарантией

Еще в ноябре на Горной конференции, состоявшейся в рамках Мурманской международной деловой недели, между Кольским научным центром, Кировским филиалом «Апатита», Кольской ГМК, КАЭС как филиалом Концерна «Росэнергоатом» и областным правительством было заключено соглашение о сотрудничестве в этом направлении.

Собственно, документом зафиксировано намерение действовать вместе в уже заданном направлении. Ведь в Центре наноматериаловедения КНЦ эта работа начата давно: в 2010 году объединили усилия геологи-кристаллографы Санкт-Петербургского университета, наши минералоги и химики - и стало возможным открытие новых минералов из групп титаносиликатов с особой структурой и свойствами, а также синтез подобных им аналогов. Такие материалы могут эффективно использоваться в качестве сорбентов при утилизации ЖРО, для выделения благородных и тяжелых цветных металлов из производственных и сточных растворов, для разделения газов, в качестве катализаторов, в медицине и так далее. Поскольку в природе титаносиликаты находят в очень малых количествах, непригодных для промышленного использования, то пришлось разрабатывать методы получения аналогов. Для этого используется природный опыт образования титаносиликатов в водных средах при повышенных температуре и давлении. Кстати, методы синтеза защищены патентами России.

Четыре минерала из группы иванюкита получили имя первооткрывателя, доктора геолого-минералогических наук Григория Иванюка, одного из ключевых сотрудников Центра наноматериаловедения КНЦ. Иванюкиты и их синтетические аналоги оказались высокоэффективными сорбентами радионуклидов цезия и стронция из жидких радиоактивных отходов любого состава. Помимо иванюкитов были успешно использованы минералы из групп линтисита-кукисвумита.

Синтез всех аналогов привязан к использованию в качестве исходного сырья продуктов переработки лопарита и титанита из разрабатываемых месторождений Мурманской области. А потом, что важно, отжиг отработавших сорбентов приводит к образованию устойчивой к кислотам, щелочам и высоким температурам титанатной керамики, которая радионуклиды «на волю» уже не отпустит. Стопроцентная гарантия. При этом, как подчеркивают ученые, происходит уменьшение объемов отходов от стократного до тысячекратного (по сравнению с исходным количеством ЖРО)!

По действующим инструкциям ЖРО бетонируются или остекловываются, но эта «упаковка» не такая прочная, как та, что предлагают наши инноваторы. Бетон и стекло под воздействием тепла, которое выделяется при распаде радионуклидов, постепенно разрушаются, растрескиваются. Срок жизни керамики - тысячелетия, поскольку радионуклиды в ней присутствуют в виде аналогов природных устойчивых радиоактивных минералов.

Новые материалы успешно апробированы на накопленных в Арктическом регионе РФ разного рода жидких радиоактивных отходах.

Пора наращивать мощности

Сейчас сорбент производится в небольшом, на 7,5 литра, автоклаве на установке Института химии и технологии редкоземельных металлов и минерального сырья (ИХТРЭМС), который с января стал одним из семи обособленных подразделений Федерального исследовательского центра КНЦ РАН (ФИЦ включает теперь семь таких подразделений и три филиала). Как попутно замечает член-корреспондент РАН, замдиректора ИХТРЭМС и руководитель ЦНМ Анатолий Николаев, многие виды современной продукции вполне можно производить на небольших установках, настолько невелика в них потребность…

Помните апатитский завод «Северные кристаллы», лебединой песней которого стало производство кристаллов вольфрамата свинца для Большого адронного коллайдера? Там было 150 ростовых установок. Сейчас все, что осталось в Апатитах, - это четыре установки ИХТРЭМС, две из них исследовательские, две - для производства кристаллов ниобата лития по заказу. Больше нашей промышленности не надо - остальную потребность оборонной и электронной промышленности закрывает Китай. Грустно, конечно.

Это мы отвлеклись, а речь идет о программе внедрения инновационных титановых сорбентов в промышленное производство, окончание этапа создания пилотной установки синтеза которых приходится на этот год, практическое использование планируется в 2019-м. Как поясняет руководитель ФИЦ, член-корреспондент РАН Сергей Кривовичев, создана она для того, чтобы объединить усилия всех заинтересованных сторон на опытно-производственном этапе внедрения титановых сорбентов. Заинтересованных сторон много: это ПАО «Норильский никель», АО «Апатит», ФИЦ КНЦ РАН, РосРАО, СПбГУ, Радиевый институт им. В. Г. Хлопина, Северо-Западный научно-производственный технологический центр «Социум», ООО «Центр синтеза новых функциональных материалов».

Предстоящей весной в КНЦ будет поставлен новый большой автоклав на 30 литров и другое оборудование, которое позволит увеличить выработку сорбента и продолжить серию его испытаний на промышленных предприятиях по утилизации ЖРО и других отходов. Оборудование закупит Кольская горно-металлургическая компания, которая первой сделала свой материальный вклад в реализацию программы. В этом же году ученые должны закончить разработку промышленной технологии производства титанатных и титаносиликатных сорбентов из титанитового концентрата АО «Апатит» с переработкой его на Мончегорской площадке ПАО «Норильский никель» и подготовить достаточное количество сорбентов для проведения масштабных испытаний.

Исследователи надеются, что такая установка станет первым шагом на пути реализации Кольского химико-технологического кластера, разработанного учеными КНЦ РАН. Кластер - это не просто набор внедренных технологий под одной крышей, а реализуемая модель перехода от сырьевой экономики к инновационной. Его создание предполагает организацию производства широкой номенклатуры продуктов, включая импортозамещающие, стратегические и конструкционные материалы, обеспечивающие нашу национальную и экологическую безопасность.

Итогом совместной работы объединившихся организаций в 2019 году должна стать разработка и внедрение инновационной производственной технологии утилизации ЖРО при помощи титановых сорбентов на предприятиях РосРАО.

Госзаказ решит проблему

К сожалению, гладко все это выглядит на бумаге. Руководители программы со стороны КНЦ видят немало препятствий. Конечно, никто не отрицает, что новый продукт весьма перспективен, но… кто же возьмется его производить? Да, наши гиганты промышленности готовы покупать сорбент для своих нужд и охотно вступили в программу внедрения, однако выпускать - это другой вопрос. Внедрение технологии - это затраты, которые еще неизвестно когда окупятся. Так же и с новым продуктом - произведешь, а найдутся ли покупатели?

Ведь примерно то же самое происходит и с другими инновациями. У ученых их полный портфель, можно что угодно сделать почти из всех видов отходов, которые сейчас копятся в «хвостах» горно-промышленных предприятий, но, похоже, полная переработка сырья нам так и не светит в обозримом будущем. Это зависит в первую очередь от состояния промышленности и реальных потребителей инновационных материалов. Предприятиям элементарно невыгодно вкладываться в новые виды технологий и производства при отсутствии спроса.

- Сегодня очевидно, что государство или бизнес в одиночку не способны справиться с комплексным промышленным освоением регионов, - убежден Анатолий Николаев. - Поэтому требуется объединение усилий бизнеса, государства, науки и образования. Это позволит создать необходимые условия для новых экономически эффективных предприятий, отвечающих самым современным мировым экологическим стандартам. Бизнес должен выступить инициатором промышленного освоения регионов. Задача государства сводится к поддержке их инициативы, выдаче долгосрочных кредитов с низкими процентными ставками, стимулированию бизнеса специальными налоговыми режимами, организации госзаказа на импортозамещающую продукцию для стратегических материалов... Тут нужен «дирижер», и им должно стать государство.

Ну а пока суд да дело, в КНЦ готовят почву для расширения Центра наноматериаловедения, ведь сейчас это разрозненные маленькие группы исследователей, разбросанные в разных зданиях ИХТРЭМС и Геологического института. Под опытное производство в Академгородке выделено отдельное здание площадью 400 квадратных метров, которое будет отремонтировано и оборудовано на средства СЗНПТЦ «Социум» в этом году.

А в феврале в Кольский научный центр приедут представители японской фирмы для обсуждения условий создания у себя производства заполярных сорбентов для очистки ЖРО с атомной станции Фукусимы. В 2017 году они уже побывали в Апатитах, познакомились с установкой, провели испытания наших образцов и убедились в их преимуществах по сравнению с используемыми. К сожалению, сроки реализации производства в России требуют большего времени, чем у них. Может быть, интерес представителей Страны восходящего солнца поможет понять чиновникам и предпринимателям важность этих разработок и ускорить производство и использование сорбентов на Родине.

Опубликовано: Мурманский вестник от 17.01.2018

Назад к списку новостей

Комментарии

comments powered by HyperComments
Новости региона
Погода
Мурманск
Апатиты
Кандалакша
Мончегорск
Никель
Оленегорск
Полярные Зори
Североморск
Оулу
Тромсе
Курсы валют
$10 NOK10 SEK
57,533668,580172,985372,0079
Афиша недели (16+)
Так по-разному средние фильмы
Гороскоп на сегодня