ОАО "Красцветмет" создает материалы для "солнечных крыш" и автомобильных катализаторов для очистки выхлопных газов

В сознании большинства жителей Красноярского края в последние годы открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В. Н. Гулидова" ассоциируется с ювелирными украшениями, которые действительно завоевали широкую популярность. Некогда здесь главным было аффинажное производство, составлявшее 85 % всей производимой продукции. Сейчас доходы от ювелирного производства выросли на порядок, и теперь сопоставимы с доходами от переработки норильских концентратов.

Вместе с тем, благородные металлы, в частности платиновой группы, широко используются в промышленности. Их можно смело назвать металлами будущего, потому что дальнейший прогресс человечества без них в принципе невозможен. Мы расскажем только о некоторых технологиях, которые применяются и находятся в разработке на Красноярском заводе цветных металлов.

Сетки для селян

Всем известно, что азот - один из главнейших компонентов всей растительности на земном шаре. Без применения азотных удобрений осложняется развитие сельского хозяйства. Однако мало кто знает, что производство столь необходимых селу химикатов невозможно без применения специальных платиновых сеток, которые производят на Красноярском заводе цветных металлов. Их изготовление - процесс очень сложный и в то же время интересный, поэтому стоит рассмотреть его подробнее. Из кованых слитков сплавов драгоценных металлов вначале путем волочения изготавливаются специальные прутки, из которых потом делают толстую, а затем чрезвычайно тонкую проволоку - в десять раз более тонкую, чем самые тонкие ювелирные цепи. Ее толщина составляет 76 микрон. Потом ее плетут, точнее, вяжут в виде полотна и вырезают в виде больших кругов. Дальше все происходит просто, как в учебнике по химии в 9-м классе - катализаторные сетки устанавливаются в специальные колонны, в которых сжигают аммиак и получают окислы азота, из окислов азота делают азотную кислоту, а уже из азотной кислоты получают азотные удобрения.

Катализаторные сетки производства «Красцветмета» приобретают такие мощные предприятия, как нижегородский "Акрон", производящий 25 процентов всех азотных удобрений, невинномысский и куйбышевский заводы. Отметим, что технологию по производству таких сеток завод цветных металлов приобрел в Англии. Удивительно, но, по словам заместителя технического директора предприятия Дмитрия Шульгина, из таких сеток можно изготавливать даже эксклюзивные вечерние платья.

Есть ли у красноярского завода в производстве этой продукции конкуренты? Есть. Но подавляющее большинство их находится за рубежом. Однако цена красноярской продукции ниже, да и качество выше - наша ткань более мягкая и прочная. Сегодня перед цветметом стоит задача - добиться того, чтобы поделить с конкурентами рынок поровну. Пока, к сожалению, львиную долю азотных удобрений покупают зарубежные страны, и особенно много продукции завозится в Китай. Остается надеяться, что и российское сельское хозяйство поднимет голову, и рынок сбыта у сибирских металлургов расширится.

Солнце, песок и энергия

Сейчас и ученые, и журналисты, и экологи много говорят и пишут о том, что возможности энергоснабжения за счет запасов ископаемого топлива не беспредельны. Если не задуматься об этом сейчас, то ко второй половине XXI века вполне может разразиться жестокий энергетический кризис. Необходимость экономии топливных ресурсов и поиск возобновляемых источников энергии все настойчивей подвигают ученых к созданию энергоэкономичных устройств, позволяющих использовать бесплатную природную энергию.

Кроме этого, в результате сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива всё больше обостряются экологические проблемы, обусловленные загрязнением окружающей среды продуктами сгорания. О "парниковом эффекте" не говорил и не писал разве что ленивый. Именно с ним исследователи склонны связывать многие грозные явления природы, всё чаще и чаще терзающие нашу планету и несущие многочисленные разрушения и жертвы.

Сейчас во всем мире широко развивается разработка возобновляемых источников энергии. Среди них наиболее перспективными являются солнечные энергоустановки. Подсчитано, что в случае их установки на десяти процентах зданий в европейских странах количество выбрасываемого в атмосферу углекислого газа за пять лет снизится на 10 миллионов тонн.

Сейчас в США принята и выполняется правительственная программа по созданию миллиона "солнечных крыш". Ученые этой страны подсчитали, что установка из солнечных батарей диаметром в сто километров способна полностью закрыть потребность в электроэнергии этой мощнейшей индустриальной державы. Аналогичные программы на уровне правительств приняты в Германии и Японии.

Под эгидой ЮНЕСКО в Индии осуществляется программа повышения культурного уровня сельского населения (обучение грамоте, снабжение чистой водой и т.д.), энергетической основой которой является создание и размещение в труднодоступных местах локальных электроустановок из кремния. По этой же схеме осуществляются программы и в странах Африки.

Производство таких кремниевых пластин сейчас налажено и на Красноярском заводе цветных металлов. Материалом для их изготовления служит обычный песок - самый распространенный на планете материал.

Как делается пластина для солнечной батареи? Вначале из песка производят поликремний, из него в печах выращивается большой монокристалл. Процесс этот достаточно долгий и трудоемкий и выполняется на специальном прецизионном плавильном оборудовании. Потом, когда в итоге получается монокристаллический столб, его пилят и делают квадрат, квадрат пилят на тончайшие пластины, которые под воздействием солнечной энергии вырабатывают электричество.

Основой этого направления послужила разработка технологии изготовления энергосиловых установок для космических аппаратов, где в первую очередь были использованы кремниевые пластины в качестве преобразователей солнечной энергии в электрическую. Для этих целей используется дорогой кремний электронного качества с высоким КПД. Для наземного использования он, конечно, не годится из-за высокой цены. На земле, где нет ограничения ни по весу, ни по габаритам, вполне пригоден низкоомный кремний с низким временем жизни неосновных носителей заряда, с более слабыми требованиями к структуре, вплоть до поликристаллической, в случае изготовления пластин из литьевого кремния, имеющего значительно более низкий КПД, но зато более дешевого.

Рынок сбыта этой продукции у предприятия, к сожалению, пока только зарубежный. По подсчетам экспертов, он закрыт всего на 5-6 процентов, так что возможности для наращивания производства практически неисчерпаемы. Почему эта продукция не востребована у нас в стране? Дело в том, что цена батарей должна быть дешевле, чем традиционные источники энергии, нефть, газ, уголь, ядерное топливо. Пока электроэнергия у нас сравнительно дешевая, и спроса на солнечные батареи нет. Но с годами эта проблема может встать достаточно остро, и мы опять можем отстать технологически от зарубежных государств.

Есть и другие альтернативные и экологически безопасные источники энергии. Это так называемые топливные элементы, принципом которых является низкотемпературное сжигание легкогорючего газа - водорода. В состав конструкции топливного элемента входят пластины, мембраны, в которых имеются драгоценные металлы в виде порошков и сплавов.

За рубежом и даже в России уже изготовлены первые автомобильные двигатели с топливными элементами вместо традиционных бензиновых двигателей, экологически чистые и не требующие традиционных горючих материалов. Правда, пока они очень сложны в эксплуатации и чрезвычайно дороги. Но именно за ними, считает Дмитрий Шульгин, будущее. Прогресс неумолим, когда-то и компьютеры, которые мы называли ЭВМ, были поистине гигантскими, для них строили специальные здания и помещения.

Машины, которые не пахнут бензином

Еще одно направление, развиваемое на заводе цветных металлов, - изготовление автомобильных катализаторов для очистки выхлопных газов. В России начался процесс установки катализаторов, правда, на модели, поставляемые на экспорт, а внутренний рынок пока абсолютно не заполнен. Причина в том, что у нас нет на этот счет жестких ограничений и законов. Сегодня по оживленной улице пройти практически невозможно - ядовитые бензиновые испарения, пресловутый смог отравляют наши легкие. Пока завод цветных металлов экспортирует соединения платиновых металлов для производства этих катализаторов за рубеж.

Сегодня не только в передовых индустриальных державах, но и в Индии, и в Китае уже есть экологические законы, заставляющие автовладельцев задумываться о том, что выбрасывает в атмосферу выхлопная труба их машины. Если экологическое законодательство будет принято и у нас, то, возможно, потребуется строительство завода для производства автомобильных катализаторов. Пока у нас есть единственное такое производство на Урале. Но по законам цивилизованного рынка, отвергающего монопольное производство, таких заводов должно быть как минимум два. У руководства завода цветных металлов есть большое желание построить второй завод в Красноярске. Может быть, придет время, когда и по нашим улицам побегут автомобили, которые не пахнут.

Есть ряд промышленных технологий, в которых благородные металлы ничем не заменишь. Так, например, специальные лабораторные стаканы для сжигания смесей (тигли) изготавливают только из платиноидов. Их используют при высокоточном химическом анализе - при высокой температуре платина не окисляется. Не окисляется и золото, но оно при нагревании становится пластичным, мягким. А платина - нет. Такие стаканы используют и для варки оптических стекол - в них не должны попасть никакие примеси. Одним словом, возможности для применения благородных металлов безграничны. Увы, пока сырьевая ориентация нашей страны вынуждает продавать металлы, что называется, "в чистом виде", в слитках. Однако уже есть предприятия, которые уже работают в высокотехнологичных отраслях.

Ефим Саранский