Цементные заводы должны перестать загрязнять атмосферу парниковым газом

Минувший год стал самым теплым за всю историю метеонаблюдений на Земле. Одна из причин тому - беспрецедентный рост концентрации в атмосфере углекислого газа – более 400 промилле по сравнению с 280 промилле доиндустриального уровня. Чтобы угрожающая существованию человечества парниковая катастрофа не стала реальностью, надо до минимума снизить выбросы в атмосферу этого парникового газа, в том числе образующегося при производстве основного вяжущего для изготовления бетона – цемента.

В списках не значится

Известно, что при производстве одной тонны цемента в окружающую среду выделяется около тонны углекислого газа. Как сообщил «СГ», ссылаясь на иностранные источники, координатор Международного союза лабораторий и экспертов в области строительных материалов, систем и конструкций (РИЛЕМ) в странах Восточной Европы и Средней Азии Вячеслав Фаликман, цементная индустрия ответственна за выбросы примерно 5% общих выбросов углекислого газа в атмосферу, или 2,1 гигатонн в год. И если не предпринять необходимые действия для сокращения выбросов углекислого газа, то через 30 лет его концентрация достигнет 450 промилле – опасной точки, выше которой в мире произойдут необратимые климатические изменения.

Тем не менее, несмотря на то, что на каждую из произведенных у нас в стране в 2016 году 55 млн т цемента приходится почти столько же уносящегося в небеса углекислого газа, в природоохранной деятельности это обстоятельство никак не учитывается. И не удивительно: в созданном во исполнение Федерального закона «Об охране окружающей среды» информационно-техническом справочнике по наилучшим доступным технологиям «Производство цемента», углекислый газ среди экологических маркеров не значится. В этом справочнике к экологическим маркерам, то есть к веществам или физическим явлениям, возникающим при производстве цемента, эмитируемым в окружающую среду и наносящим экологический вред окружающей среде и здоровью человека, относятся лишь выбросы пыли, оксидов азота, оксида углерода и диоксидов серы, но никак не диоксидов углерода, то есть углекислого газа. Этот справочник вступил в действие 1 июля 2016 года, и с 2019 года с учетом его положений уполномоченными федеральными органами исполнительной власти цементным заводам, относящимся к объектам первой категории, будут выдаваться комплексные экологические разрешения. Но если перечень содержащихся в справочнике экологических маркеров не будет дополнен углекислым газом, то и требований по сокращению выбросов образовавшегося при декарбонизации известняка углекислого газа в нем, естественно, не будет.

Не удивительно, что планируя сейчас природоохранные мероприятия, российские цементные заводы предусматривают, в основном, сокращение выбросов лишь в объеме требований справочника НДТ. В то же время отдельные компании, в первую очередь международные, «связанные» общекорпоративными стандартами, порой более жесткими, чем российские законодательно утвержденные нормы, внедряют технологии, в целом снижающие выбросы в атмосферу. Например, проект компании LafargeHolcim по модернизации Вольского цементного завода предполагает строительство новой технологической линии по производству клинкера «полумокрым» способом и дальнейшую реконструкцию действующего производства. Внедрение этого способа позволит сократить количество выбросов вдвое и снизить потребление топлива на 30%. Снижение выбросов будет достигнуто за счет установки современного пылеулавливающего оборудования, минимального выброса пыли из печной трубы, уменьшения потребления тепловой энергии. На новой технологической линии завода LafargeHolcim будет установлено дополнительно 19 пылегазоочистных установок, в том числе большой рукавный фильтр на печи, рукавные фильтры меньшего размера на другом оборудовании, электрофильтр на клинкерном холодильнике.

Между тем, как сообщил «СГ» главный инженер проекта московского НПО «Гипрохолод» В.А. Привезенцев, из дымовых газов от известково-обжигательных печей можно также производить углекислоту. По его словам, в СССР этим институтом были спроектированы углекислотные станции производительностью от 3 до 60 тонн в сутки, и даже один проект станции на 200 тонн в сутки. Отсутствие такой технологии в справочнике НДТ трудно объяснить некомпетентностью авторов. Скорее всего, дело в другом: стоимость установки для превращения углекислого газа в углекислоту столь велика, что если бы сегодня цементные заводы финансировали ее приобретение, то завтра все они должны были бы закрыться. Изюминка справочника НДТ как раз в том и состоит, чтобы обеспечить внедрение природоохранных технологий без ущерба для производства, мягко переходя от менее дорогостоящих технологий к более затратным. Поэтому обязать цементные заводы производить углекислоту из образующегося при производстве цемента диоксида углерода, конечно же, нельзя.

Перспектива все-таки есть

По данным генерального директора санкт-петербургского ЗАО «НИЦ «Гипроцемент-Наука» Льва Бернштейна, заводу мощностью около 1 млн тонн цемента в год установка по производству охлажденной углекислоты обойдется примерно в 150 млн. долларов США. Чтобы пойти на такие расходы, нужна гарантия окупаемости проекта. Но, как утверждает ученый, если углекислоту конденсировать и с ее помощью тушить лесные пожары, то в результате можно будет вдвое уменьшить выброс углекислоты и окупить приобретение установки для ее конденсации за 2,5 года. По его логике, раз лесные пожары приобрели в нашей стране большие масштабы, то производство углекислоты на цементных заводах для предупреждения и ликвидации пожаров тоже должно стать широкомасштабным. При этом он исходит из того, что при производстве одной тонны цемента образуется примерно тонна углекислоты, выбрасываемая в атмосферу, а значит углекислоты, произведенной на российских цементных заводах, вполне хватит для многократной обработки облаков и вызывания дождей над всеми нашими лесами и торфяниками.

Поскольку, по словам ученого, метод воздействия на облака с самолетов с целью тушения лесных пожаров был разработан и успешно применялся в прошлом веке ФГБУ «Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова» (вызванные с его помощью искусственные осадки могли потушить даже интенсивные пожары), «СГ» обратилась за консультацией в эту лабораторию. Ответ, заведующего лабораторией искусственных воздействий на атмосферные процессы ФГБУ «ГГО» доктора технических наук Владимира Козлова несколько поубавил наш оптимизм, вызванный предложением Льва Бернштейна, но не перечеркнул его. Оказалось, что для искусственного вызывания осадков углекислотой требуется трехфазная облачность (пар, вода и кристаллы), которая в пожароопасный период наблюдается крайне редко. Гораздо чаще облака, которые можно заставить пролить дождь при положительных температурах, состоят из водяных капель. При этом порог активации углекислотой располагается на высотах более 4000 м, тогда как профилактикой и тушением лесных пожаров занимается преимущественно ФБУ «Авиалесоохрана», располагающая легкомоторными воздушными судами потолок подъема у которых порядка 3500 м. Самолеты, способные подниматься выше, есть у МЧС, например, самолеты-амфибии Б-200П, но их лучше применять для вызывания искусственных осадков с помощью не углекислоты, а обычной воды. Произведя заправку на естественном водоеме, самолет-амфибия может засеять вершины облаков крупными, более 2,5 мм, каплями, и в результате из облака, засеянного 12 тоннами воды, на очаг пожара прольется порядка 40 тысяч тонн осадков. Вызвать искусственные осадки можно и с помощью ионогенных реагентов на основе солей щелочных металлов – на одно облако для этого потребуется 1-2 изделия (40 – 80 грамм реагента). Так что, по мнению специалиста, использовать углекислоту для тушения лесных пожаров не целесообразно. "Очень дорогостоящее мероприятие без видимого эффекта, – написал в «СГ» Владимир Козлов. – Для применения углекислоты требуется развитая инфраструктура, состоящая из парка средневысотных воздушных судов, специализированного автотранспорта, хранилищ углекислоты, термоконтейнеров, грануляторов, дозаторов, вычислительной техники, обученного личного состава, спецодежды и т.д. С учетом всех затрат использование тонны углекислоты обойдется порядка 100 000 руб. и более. На один квадрат в 300 квадратных километров ( а их по России может быть десятки тысяч) понадобится 30 тонн».

Тем не менее, Владимир Козлов признает эффективность использования углекислоты для вызывания искусственных осадков в холодное время года, что позволяет надеяться на ее применение для профилактики пожаров. А когда тепло, ее лучше применять для предотвращения осадков во время парадов, футбольных матчей и других массовых мероприятий. Конечно, объемы применения углекислоты для профилактики лесных пожаров и организации зрелищ гораздо меньше по сравнению с предлагаемой Львом Бернштейном программой тушения лесных пожаров. Но все-таки, перспектива применения углекислоты, произведенной на цементных заводах, безусловно, есть. Только связана она, как видно, не с тушением, а с профилактикой лесных пожаров.

За ценой не постоим

Представить себе, что поздней осенью и ранней весной на леса прольются вызванные углекислотой влагозарядковые дожди, которые напитают почву водой накануне пожароопасного периода, несложно. Но для того, чтобы цементные заводы получили заказ на углекислоту, необходимо скоординировать действия разных ведомств, нацелив их не только на тушение, но и на предупреждение пожаров. Пока же, в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 9 февраля 2017 года, создается федеральный штаб по координации деятельности по тушению лесных пожаров, а также соответствующие штабы в федеральных округах. В то же время назрела необходимость создания такого органа и по вопросам профилактики лесных пожаров. Вот что отвечает «СГ» по поводу предложения Льва Бернштейна и.о. начальника ФБУ «Авиалесоохрана» Николай Ковалев: «Запланированные объемы финансирования ФБУ «Авиалесоохрана» не значительны и не могут обеспечить выполнение технологии, предлагаемой автором, по регулированию осадков для различных целей на территории Российской Федерации даже в пределах одного субъекта РФ… Для выполнения такой задачи необходимо принятие решений и проведение опытных работ на уровне Правительства РФ и Росгидромета, который имеет специалистов соответствующего уровня». О том же написал в «СГ» и врио начальника ФГБУ ВНИИПО МЧС России, полковник внутренней службы Денис Гордиенко: «Проблема же с представленной гр. Л.Г. Бернштейном идеей, как мы считаем, в настоящее время состоит в том, что одно отдельно взятое ведомство (МЧС в частности) не может однозначно ответить на вопрос об эффективности предлагаемой технологии в целом… Для оценки возможности и целесообразности предлагаемого метода необходимо, считаем, взаимодействие профильных специалистов различных ведомств».

Будем надеяться, что взаимодействие цементников, лесников, пожарных и авиаторов по решению важнейшей народнохозяйственной проблемы – снижения выбросов углекислоты, будет налажено. Как бы ни велика была цена установки для производства углекислоты – а она, по данным Льва Бернштейна может составить до половины стоимости цементного завода, стоимость произведенной на ней продукции будет в несколько раз больше. А главное, никакими деньгами нельзя измерить благотворные изменения в климате, которые наступят в результате реализации предложения Льва Бернштейна. Ведь речь идет, ни много ни мало, о здоровье нашей планеты.

Правда, никто и не отрицает необходимости очистить атмосферу от углекислого газа. На словах противники идеи Льва Бернштейна тоже обеими руками за чистое небо у нас над головой. Но при этом они считают предложение петербургского ученого неосуществимым. Главный их аргумент – в высокой стоимости реализации его идеи. Мол, у государства не найдется средств для покупки у цементных заводов углекислоты, а коли так, то о чем здесь говорить! Но при этом не учитывается, что на тушение пожаров, которые в 2016 году затронули 2,4 млн гектаров российских лесов, государство затрачивает гораздо больше средств, чем для вызывания искусственных осадков с помощью углекислоты, которые до наступления пожароопасного периода напитают лесную почву влагой и предупредят возгорание деревьев. Поэтому государству выгодней финансировать не профилактические мероприятия, чем нести ущерб от пожаров. Не берется оппонентами в расчет и необходимость диверсификация продукции цементных заводов. В 2016 году 3 из 58 российских цементных заводов остановили производство цемента из-за падения спроса на него, поэтому производство углекислоты в тех же объемах, что и цемент, позволит компенсировать цементникам выпадающие доходы. К тому же, решение задача снижения выбросов углекислоты может быть решена и на международном уровне, с привлечением финансовых средств международных организаций. В любом случае, начинать надо с внесения углекислого газа в число экологических маркеров в информационно-техническом справочнике по НДТ «Производство цемента». С его помощью можно будет начать внедрение технологий, позволяющих значительно снизить поступление этого парникового газа в атмосферу в результате производства цемента и лесных пожаров.

Алексей ТОРБА

2 марта 2017 г.

Фото автора