Когда трубы были без датчиков

Нацпроект Экология

Ни общество, ни государство не в состоянии онлайн контролировать выбросы и сбросы промышленных предприятий. Но пришло время выбираться из дикости

Фонд «Сколково» запустил первый в России акселератор для технологических стартапов в области экологии GreenTech Startup Booster. До конца этого года планируется произвести финальный отбор проектов, наиболее интересных и эффективных с точки зрения промышленного бизнеса, а в последующие месяцы приступить к проработке пилотов на крупнейших российских предприятиях-природопользователях.

— Идея акселератора в том, чтобы найти большой пул проектов, с которыми мы еще не знакомы, и чтобы эти проекты сразу были заточены под нужды промышленных корпораций, — пояснил операционный директор кластера энергоэффективных технологий фонда «Сколково» Олег Перцовский. — Участие в программе позволит финалистам выйти на пилотный проект с нашими индустриальными партнерами, что в дальнейшем ускорит выход и на другие рынки. Кроме того, за нашей программой следит целый ряд венчурных фондов. Все без исключения проекты получат независимую экспертизу и обратную связь.

У акселератора десяток партнеров из числа российских и международных промышленных гигантов: Total, Сибур, НЛМК, Северсталь, Газпромнефть, Татнефть, Трубная металлургическая компания и др. Среди направлений, по которым они ищут стартап-проекты: снижение промышленных сбросов в водные объекты, выбросов в атмосферный воздух, загрязнения почв; переработка и вторичное использование промышленных отходов; экологически чистая генерация, системы электро- и теплоснабжения, накопления энергии; технологии, оборудование, программное обеспечение для космического мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды; стимулирование экологического поведения человека и общества, безопасности человека на производстве и т.п.

Подавляют пыль

В последние годы правительства многих стран мира, в том числе и России, побуждают промышленные предприятия минимизировать негативное воздействие на окружающую среду. Напомним, в нашей стране реализуется национальный проект «Экология», рассчитанный до 2024 года включительно, его бюджет составляет более 4 трлн рублей, при этом доля внебюджетных источников финансирования (бизнеса) должна быть почти 80%. Нацпроект включает

11 федеральных проектов, работа ведется по пяти направлениям: отходы, вода, воздух, природа и животные, наилучшие доступные технологии. Кроме того, Минприроды совместно с Росприроднадзором намерены к 1 октября этого года актуализировать методики расчета ущерба природе от деятельности предприятий при нарушении законодательства. Цель — создание прозрачного правового поля, инструментария для работы с «загрязнителями». Федеральные чиновники поясняют, что тем самым создаются системные подходы к усилению ответственности предприятий, которые могут наносить вред окружающей среде. Это касается всех компонентов природной среды — водных объектов, почвы, недр и атмосферного воздуха. Анализ природоохранного законодательства сейчас показывает правовые пробелы, «белые пятна».

Представители промышленности признаются: сегодня на рынке предлагается большое количество достаточно эффективных вариантов «зеленых» технологий и оборудования, но практически все они слишком затратные. Отсюда и заинтересованность предприятий в поддержке технологических стартапов в области экологии:

— Сибур — один из крупнейших производителей широкого спектра базовых полимеров. Пластик — один из самых лучших и перспективных материалов в мире, он позволяет решить проблемы сохранения еды, питьевой воды, тепла, с его помощью решается много задач в строительстве, медицине и других сферах деятельности. Но при неответственном обращении с пластиковыми отходами они создают определенную угрозу для экологии. У нас в стране ежегодно образуется 65 млн тонн твердых коммунальных отходов, 10% из них — это пластик. И только 12% от этого объема пластика идет на вторичную переработку. В Европейском союзе и Китае усиливаются регуляторные требования к полимерной продукции. Необходимы технологии, которые позволят реализовать эти требования: правильно сортировать, отмывать пластиковые отходы, перерабатывать их механическим или химическим способом. Плюс должна быть выстроена четкая система контроля качества готовых изделий из вторично переработанного пластика, чтобы они соответствовали необходимым требованиям безопасности. На эти направления Сибур как партнер акселератора будет обращать особое внимание, — рассказал о заинтересованности компании генеральный директор центра «Сибур Полилаб» Константин Вернигоров.

— Что мы ждем от участников программы экологического акселератора фонда «Сколково»? Это поиск эффективных технологий по улавливанию, утилизации и хранению углекислого газа, поиск способа охлаждения шлака без воды, но с аналогичной скоростью. Готовы рассмотреть предложения по эффективным системам пылеподавления технологических процессов (карьеры, хвостохранилища, бункера), способам очистки промышленных стоков от солей и тяжелых металлов с меньшими (по сравнению с обратным осмосом) затратами. Нам необходимы приборы для автоматического конт­роля сбросов, технологии удаления из шлама и пыли цинка до его остаточного содержания не более 0,3%. Заинтересованы в реализации проектов по переработке отходов горнодобывающей промышленности, — изложил точку зрения металлургов руководитель дирекции по экологии Группы НЛМК Никита Воробьев.

Многие масштабные экологические проекты с применением инновационных технологий уже реализуются российскими предприятиями. Та же Группа НЛМК строит в Липецке электростанцию на вторичных ресурсах мощностью 300 мегаватт. Впервые в отечественной металлургии основным топливом для нового генерирующего объекта станут попутные газы металлургического производства (75% топливного баланса ТЭЦ — конвертерный и доменный газ). После запуска станции самообеспеченность предприятия электроэнергией вырастет с нынешних 64% до 95%, при этом планируется получить серьезный экологический эффект — ежегодное сокращение эмиссий парниковых газов на 650 тыс. тонн, оксида углерода на 6 тыс. тонн. Объем инвестиций в проект оценивается в 35 млрд рублей.

В стадии реализации Группой НЛМК и несколько цифровых проектов в области экологии. Например, моделирование влияния эмиссий с основных источников на производственной площадке Новолипецкого металлургического комбината на воздух города Липецка, анализ видимых эмиссий с применением машинного зрения и др.

Предприятия Уральского региона также реализуют проекты, связанные с внедрением передовых зеленых технологий и оборудования. Один из лидеров по инвестициям в экологию — Магнитогорский металлургический комбинат. В августе здесь приступили к реконструкции комплекса газоочистных установок для улавливания неорганизованных (вторичных) выбросов конвертерного отделения кислородно-конвертерного цеха (ККЦ) производительностью свыше 10 млн тонн стали в год — одного из самых мощных среди аналогов в мире. В рамках реализации проекта в феврале 2020 года был заключен контракт с австрийской компанией Primetals Technologies Austria GmbH на базисный инжиниринг и поставку оборудования для реконструкции комплекса газоочистных установок конвертерного отделения ККЦ. Стоимость контракта — свыше 22,3 млн евро.

Общая стоимость проекта составит порядка 2,5 млрд рублей, завершить его планируется к июню 2022 года. Реконструкция пылегазоулавливающих установок повысит эффективность очистки пыли и газов, полностью исключит неорганизованные выбросы от конвертеров в рабочее пространство цеха и атмосферный воздух при всех режимах работы, сведет к минимуму негативное воздействие на окружающую среду. Валовые выбросы пыли ККЦ после реализации проекта сократятся не менее чем на 500 тонн в год.

Кроме того, в ближайшее время ММК планирует приступить к реконструкции пылегазоулавливающих установок и газоотводящих трактов агрегатов участка внепечной обработки стали (УВОС) кислородно-конвертерного цеха. Это позволит обеспечить более эффективное улавливание, охлаждение, транспортировку и очистку всего объема газов, образующихся во время эксплуатации установок «печь-ковш», электродугового нагрева стали, агрегатов доводки стали, вакууматоров и других агрегатов УВОС ККЦ. Комбинат реализует стратегическую инициативу «Чистый город», которая предполагает, что комплексный индекс загрязнения атмосферы в Магнитогорске снизится к 2025 году до 5 единиц, что соответствует состоянию «чистый город».

О городе с чистой атмосферой давно мечтают и челябинцы. В последние годы городские предприятия, побуждаемые общественностью и властью, направляют на эти цели значительные инвестиции. Так, на заводе «Мечел-Кокс» в Челябинске завершен очередной этап экологической модернизации производства. Проведена реконструкция коксовой батареи № 8 с заменой двух газо­сборников. На обновленной батарее внедрили наилучшие доступные технологии: системы уплотнения газоотводящих стояков, бездымной загрузки угля. Это повысит герметичность оборудования и снизит выбросы загрязняющих веществ 1 — 4 класса опасности (бензапирена, бензола, фенола, аммиака, угольной пыли) на 4 тонны в год. Инвестиции в проект составили 218 млн рублей.

— Модернизация коксовой батареи является неотъемлемой частью реализации нацпроекта «Экология» и в частности четырехстороннего соглашения, заключенного между государством и предприятием. Минимизация объемов выбросов в атмосферу канцерогенных веществ — наша приоритетная задача, так как это существенно сказывается на окружающей среде и здоровье людей.

В результате выполнения предприятиями таких договоренностей об экологизации своих мощностей к 2024 году мы достигнем снижения совокупного объема выбросов в атмосферу по городу не менее чем на 20%, — прокомментировал министр экологии Челябинской области Сергей Лихачев.

В ближайших планах «Мечел-Кокса» — установка новых систем для сокращения выбросов загрязняющих веществ в химических цехах предприятия, реконструкция коксовой батареи № 1.

Модернизацию с экологическим эффектом проводят и в Оренбургской области.

В августе на обогатительной фабрике Гайского ГОКа (предприятие сырьевого комплекса УГМК) запущен в работу в пусконаладочном режиме пресс-фильтр финской компании Outotec, предназначенный для сушки медного и цинкового концентратов. Наряду с повышением качественных характеристик переработки руды новое оборудование позволит полностью вывести из технологии сушки использование природного газа, сушильного барабана и двух дымовых труб, тем самым исключить выбросы в атмосферу продуктов горения, которые образовывались в сушильном барабане. Изменение технологии сушки концентрата также позволит демонтировать несколько единиц энергоемкого вспомогательного оборудования, снизить потребление воды, необходимой для работы сушильного барабана.

Помимо приобретения иностранных технологий и оборудования, уральские предприятия самостоятельно занимаются инновационными разработками в области экологии. Например, в башкирской компании «Газпром нефтехим Салават» разрабатывают технологию получения нефтяного пека, пригодного для использования в подштыревой анодной массе. В компании пояснили важность этой работы: «В мире и в России опубликовано несколько тысяч статей и подано около 300 заявок на патенты в области получения нефтяных пеков различного назначения. Но данные по технологии получения нефтяных пеков разрознены, противоречивы, недоступны, так как в большинстве своем имеют стратегическое значение, поскольку область применения нефтяных пеков достаточно велика — от связующего в алюминиевом производстве до углеродных композиционных и конструкционных материалов специального назначения и искусственных графитов».

— В настоящее время в России не существует промышленного производства нефтяного пека, — рассказал начальник лаборатории сточных вод Научно-технического цент­ра «Газпром нефтехим Салават» Олег Тухватуллин. — При коксовании анодной массы под воздействием тепла электролизера каменноугольный пек коксуется, прочно связывая между собой частицы нефтяного кокса, при этом в атмосферу выделяются смолистые вещества, содержащие канцерогенный углеводород — бензапирен. Использование нефтяного пека в качестве альтернативы каменноугольному должно снизить экологическую нагрузку на окружающую среду вследствие более чем на порядок низкого содержания бензапирена. Для выполнения данной задачи в нашем НТЦ имеется опытная лабораторная установка получения пеков из нефтяного сырья, а также приборы и оборудование для проведения лабораторных испытаний полученных на ней продуктов.

В настоящий момент проводятся подготовительные мероприятия для начала работ по подбору и отбору проб потенциального сырья для получения нефтяных пеков, проведению физико-химического анализа проб. По его результатам будет приниматься решение о применимости данного вида сырья и способа его подготовки и выбираться методика получения нефтяного пека.

Данный исследовательский проект «Газпром нефтехим Салават» будет осуществлять на грант, полученный за победу в экологическом конкурсе объединенной компании «Русал».

Другая уральская компания — Уралмеханобр (Екатеринбург, научно-исследователь­ский и проектный институт в составе УГМК) — разработала проект комплекса по производству и нейтрализации серной кислоты на Надеждинском металлургическом заводе Заполярного филиала «Норильского никеля». Строительство этого комплекса — один из этапов «Серной программы», крупнейшей экологической инициативы Норникеля, направленной на кардинальное улучшение окружающей среды региона, которое будет достигнуто в результате снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

Проект предусматривает строительство на территории завода комплекса по производству серной кислоты из отходящих металлургических газов с последующей ее нейтрализацией. Помимо основных технологических сооружений участок включает систему транспортировки, состоящую из нескольких километров эстакад пульповодов и водоводов, а также комплекс энергообеспечения. Вода, используемая в технологическом процессе, будет осветлена и возращена в производство. Также вторично будет использовано и потребленное при производстве серной кислоты тепло: его направят на обогрев зданий и сооружений комплекса. В июне этого года получено положительное заключение Главгосэкспертизы России на проектную документацию и инженерные изыскания на строительство необходимых зданий и сооружений комплекса. В настоящее время работы по проекту вышли на стадию практической реализации.

Выпил кофе — съешь стакан

К сожалению, развивающиеся сегодня в России экологические стартапы слабо ориентированы на деятельность промышленных предприятий и больше склонны к работе с населением — схема взаимодействия с ним менее масштабна, но гораздо проще и прозрачнее. Это показал состоявшийся 28 августа 2020 года онлайн-форум по цифровизации экологии Forum.Digital Ecology.

— Сегодня людей всячески пытаются заставить платить за сортировку и утилизацию бытовых отходов. Мы же, наоборот, решили премировать тех, кто сортирует и сдает вторичные ресурсы, — объясняет, например, бизнес-идею Евгений Матросов, генеральный директор ульяновской компании «Вторплюс», создавшей одноименное мобильное приложение по купле-продаже вторсырья. — Скачав наше мобильное приложение, любой человек может узнать о том, как правильно подготовить дома вторсырье (например, если вы не помыли полимерные отходы, они не подлежат вторичной переработке). Дальше он оставляет заявку, в удобное для него время к нему приезжает наша специализированная машина. Мы забираем вторичные ресурсы и начисляем ему баллы, которые можно обналичивать в нескольких торговых сетях, заключивших с нами парт­нерские соглашения. Мы готовы предложить людям сортировать порядка 60 видов вторичных ресурсов, которые перерабатываются в нашей стране.

Пока мобильное приложение функционирует только в Ульяновске, за год работы им воспользовались уже около 10 тыс. человек. Ежедневное количество заявок на вывоз подготовленных вторичных ресурсов — около сотни. Важно, что с помощью приложения человек может не только сдавать вторичные ресурсы, но и заниматься их перевозкой. К системе могут подключаться как физические лица, так и коммерческие организации — для них есть отдельный прайс. Компания «Вторплюс» считает проект экономически успешным и готова его масштабировать в других городах.

Еще один интересный стартап — Nyam Cup из Санкт-Петербурга, развивающий производство съедобных стаканчиков для кофе. Проект нацелен решить важную экологическую проблему: ежегодно в мире производится около 500 млрд бумажных стаканчиков (из-за наличия в составе картона и пластика срок их разложения составляет 500 лет), в результате их потребления в мировой океан ежегодно попадает около 8 млн тонн мусора.

— Наша альтернатива — «умное» потреб­ление. Это съедобные стаканчики, которые подходят для питания не только людям, но и птицам и другим животным. Наша продукция имеет полностью натуральный состав и никак не вредит окружающей среде. Даже если стаканчик не съели, срок его разложения исчисляется сутками, — заверяет руководитель и основатель проекта Nyam Cup Сергей Ивашковский. — Наши стаканчики способны выдерживать любые напитки до 100 градусов в течение двух часов. На такую продукцию можно наносить съедобный логотип. Нашими основными заказчиками являются кофейни. План — выпустить к 2021 году 28 тыс. стаканчиков, инвестировать 2,5 млн рублей в новую производственную линию.

В Nyam Cup работают над снижением себестоимости продукции втрое, поскольку сегодня цена съедобного стаканчика составляет от 57 до 73 рублей, что примерно в десять раз дороже обычного. У проекта есть конкуренты (в России — краснодарская компания Cookie Cup). Но питерцы пошли дальше: помимо съедобных стаканчиков для кофе они выпускают пивные съедобные стаканчики из крекерного теста, мармеладные стаканчики для холодных напитков и даже съедобные визитки.

Российские экологи говорят о необходимости стартапов иного рода. Причем в области экологии возрастает запрос на цифровые решения.

— Нам нужны большие данные, причем не просто сканированные документы, выложенные в открытый доступ, а те данные, которые мы могли бы понимать без специального образования. Это запрос общества и масс-медиа, — объясняет председатель Российского экологического общества Рашид Исмаилов. — Я вижу три направления, где цифровизация будет занимать все больше пространства. Первое — мониторинг состояния атмосферного воздуха в деятельности промышленных предприятий. На каждой трубе должен стоять датчик, мы должны все видеть в онлайне, данные по выбросам и сбросам должны собираться в цент­ры обработки и быть доступными. Сейчас создается соответствующая федеральная система мониторинга, в которую будет поступать информация с каждого предприятия. Это позволит нам не только отслеживать ситуацию, но и выстраивать математические модели, прогнозные сценарии. Второе направление — контрольно-надзорная деятельность. Практика показывает, что инспектор не должен лично общаться с предприятием. Все должно проходить в цифровом формате, что позволит объективно оценивать текущее состояние на предприятиях и исключит коррупционные риски. Третье направление — оперативное реагирование государственных органов на обращения граждан, требуется создать систему экоинцидента.

Несмотря на отдельные примеры поддержки экологических стартапов со стороны некоторых индустриальных компаний, о которых рассказано выше, в целом российская промышленность пока слабо реагирует на «зеленые» инновации. Так, о наличии барьеров при проникновении технологий искусственного интеллекта в сферу промышленной экологии рассказал председатель наблюдательного совета Ассоциации лабораторий по развитию искусственного интеллекта (АЛРИИ) Алексей Фролов:

— В первую очередь отсутствует спрос на такие технологии, поэтому они не развиваются, не могут получить деньги в рамках предпринимательской деятельности.

В России плохо развито венчурное финансирование. Конечно, у наших компаний есть социальная ответственность, однако уровень ее развития еще низкий. Как ассоциация мы взаимодействуем с предприятиями, предлагаем цифровизовать процессы, в том числе с помощью машинного обучения. Например, мы встречались с представителями компании, у которой недавно произошел разлив дизельного топлива. Не могу их называть, но ее все знают. У нас есть решение, связанное с системой обнаружения утечек в трубопроводах и цистернах, предложили оборудовать датчиками трубопроводы, чтобы в любой момент можно было обнаружить утечку и оперативно ее локализовать. Но нет механизмов внедрения таких технологий — как в корпорациях, так и в государственных и муниципальных органах. Нет бюджетов, которые позволили бы создать или доработать внутри такие решения.

До конца сентября в России планируется утвердить национальный план восстановления экономики. Ожидаются пересмотр целевых программ развития страны и корректировка паспортов национальных проектов. Наряду с изменением количественных параметров важно гармонизировать друг с другом эти долгосрочные планы, например, теснее связать нацпроект «Экология» с процессами цифровой трансформации и развитием малого и среднего предпринимательства. И государство, и бизнес, и общество в равной степени заинтересованы, чтобы «зеленые» инвестиции показали высокую эффективность.   

Дополнительные материалы: