Россия должна пересмотреть свой подход к участию в международных климатических соглашениях
1. Введение
Начавшаяся в 2022 году специальная военная операция (СВО) ставит ребром вопрос о международных обязательствах, которые наша страна активно принимала на себя в рамках стратегии вхождения в западный мир. Послушное исполнение этих обязательств не уберегло Россию от войны с коллективным Западом и в то же время создало огромные проблемы самым разным отраслям нашей промышленности.
В этой статье посмотрим, как следование Монреальскому протоколу по прекращению применения озоноразрушающих веществ и Парижскому соглашению по сокращению выбросов парниковых газов отражается на деятельности нашей холодильной промышленности в целом и «ГалоПолимера» — единственного российского производителя специализированных фторполимеров — в частности.
2. Проблема озоновых дыр
Проблема разрушения стратосферного озонового слоя хладонами была озвучена в 70-х годах прошлого века. Началось всё с обнаружения в стратосфере молекулы трихлормонофторметана (хладон 11) в 1970 году, а в 1974 году ученые из американского университета Беркли М. Молина и Ф. Роуленд предположили, что хлорорганические соединения хладоны 11 и 12 разрушают озоновый слой, который защищает Землю от жесткого ультрафиолетового излучения.
Информационная справка
Первые хладагенты на основе хлорфторуглеродов (ХФУ) были синтезированы в 20-х годах прошлого века. Одной из первых компаний, которая начала массовое производство этих веществ, была фирма DuPont, которая производила их под торговой маркой «Фреон». С тех пор линейка этих органических галогенпроизводных быстро расширялась, а получаемые вещества активно использовались в холодильной технике и других отраслях промышленности.
Это обусловлено очень высокими показателями удельной холодопроизводительности (холодопроизводительность — количество теплоты, отнимаемое от охлаждаемого объекта в единицу времени) этих материалов, а также их низкой горючестью, взрывобезопасностью и относительной дешевизной.
Альтернативные хладагенты, например, широко продвигаемые сейчас углеводороды, такие как хладон 600a — изобутан, менее эффективны, пожаро- и взрывоопасны, требуют особых условий эксплуатации.
Схемы формирования и разрушения молекул озона, а также предполагаемая роль ХФУ в этом химическом процессе с точки зрения защитников озона от воздействия ХФУ представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. схема 1. Образование и разложение озона в атмосфере земли; Схема 2. Механизм разрушения озона хладоном 12.
На рисунке 1 видно, что озон формируется из кислорода под воздействием коротковолнового излучения (схема 1, реакции 1 и 2). Соответственно озон образуется на высоте более 30 км, так как ниже коротковолновое излучение не проникает.
Молекула озона неустойчива и под воздействием обычного солнечного света распадается на атом и молекулу кислорода (схема 1, реакции 3 и 4). Таким образом в атмосфере Земли формируется озоновый слой, который находится в динамическом равновесии с кислородом.
Информационная справка
Озон является очень важной составляющей нашей атмосферы из-за своей способности поглощать опасное для живых организмов ультрафиолетовое (УФ) излучение Солнца. Благодаря озону УФ излучение не достигает поверхности Земли, а задерживается в озоновом слое (около 30 км над Землей).
УФ излучение воздействует на клеточную ДНК, приводя к химическим превращениям последней. Это губительно для живых организмов.
Механизм разрушения озона хладоном 12, предложенный Молиной и Роулендом, представлен на схеме 2 (рисунок 1). Как видно из этой схемы, радикалы хлора, образующиеся из хладонов под воздействием коротковолнового излучения, способны каждый уничтожать сотни молекул озона.
Наблюдения за атмосферой земли в районе Антарктиды, проводимые с 1970 по 1984 годы, показали наличие окиси хлора в стратосфере и снижение концентрации озона почти на 30%. Это явление назвали озоновой дырой, виновными в этом процессе назначили хладоны, которые под воздействием коротковолнового излучения распадаются, образуя радикалы хлора и брома.
В 1987 году под эгидой ООН был подписан Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой. В соответствии с этим протоколом хладоны были ранжированы по своей озоноразрушающей способности (ОРС).
Подписавшие этот протокол страны взяли на себя обязательства прекратить выпуск хладонов с наиболее высокими ОРС — хладоны 11, 12, 113, 114, 115, 1211, 1301. Список и ОРС-характеристики этих хладонов и альтернативного «зеленого» хладона 600a приведен в таблице 1.
Таблица 1. Характеристики озоноразрушающих хладонов (ХФУ, гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), хлорфторбромуглероды (ХФБУ)) и хладона 600a.
3. Не разрушающие озон хладоны и «глобальное потепление»
Запрет на производство хладагентов с высокой ОРС не ставил крест на всем семействе галогенорганических хладонов. Мировая промышленность выпускает многочисленные хладоны, которые не разрушают озоновый слой. Примеры таких «озонобезопасных» синтетических продуктов приведены в таблице 2. Термин озонобезопасные хладоны официально введен Монреальским протоколом и относится к хладонам 3-го поколения — гидрофторуглеродам (ГФУ).
Таблица 2. Галогенорганические озонобезопасные хладоны (ГФУ).
Как видно из таблицы 2, эти вещества вообще не содержат в своем составе атомов хлора или брома.
Однако в дело вновь вмешалась климатическая политика. В западных странах началась истерика по поводу глобального потепления, и ХФУ-хладоны обвинили в провоцировании этого явления.
Глобальное потепление связали с выбросами парниковых газов в атмосферу и, соответственно, в 1997 году в Киото был подписан протокол, а в 2015-м в Париже — соглашение, обязавшее страны сокращать выбросы парниковых газов. «Озонобезопасные» ГФУ-хладоны попали в число таких парниковых газов, ответственных за глобальное потепление по Кигалийской поправке к Монреальскому протоколу, принятой в 2016 году.
В таблице 3 приведены значения «потенциалов глобального потепления» (ПГП) для некоторых из этих молекул, в сравнении с одним из самых современных хладонов 1234yf (хладон 4-го поколения — гидрофторолефин (ГФО)), «зеленым» хладоном 600а и углекислым газом.
Таблица 3. Потенциал глобального потепления «озонобезопасных» ГФУ-хладонов в сравнении с хладонами 1234yf, 600a и углекислым газом
Как видно из таблицы 3 ПГП всех «озонобезопасных» ГФУ-хладонов оценивается «зелеными» в разы выше углекислого газа, который также объявлен одним из главных виновников парникового эффекта, ведущего к глобальному потеплению.
Итак, следование глобальной климатической повестке толкает нашу страну к тому, чтобы использовать «зеленые» альтернативные хладагенты (горючие, токсичные, малоэффективные), такие как углеводороды, углекислый газ и аммиак или супердорогие, малоэффективные, нестабильные, зачастую горючие, и сложные в производстве молекулы, как 2,3,3,3 —тетрафторопропен (хладон 1234yf). Рассмотрим, какие последствия будет иметь это решение для нашей экономики.
4. Холдинг «ГалоПолимер» — единственный российский производитель фторорганики
Хладоны в России синтезирует в промышленных масштабах единственная компания — АО «ГалоПолимер», которая также является единственным российским производителем специализированных фторполимеров — плавких фторопластов, фторкаучуков и других фторорганических продуктов.
Эти материалы находят широчайшее применение в машиностроении, легкой промышленности, медицине, радиотехнике, электротехнике, химической и пищевой промышленности, ОПК, аэрокосмической отрасли, атомной промышленности, автомобильной промышленности, а значит, производственные площадки «ГалоПолимера», безусловно, являются стратегическими предприятиями для нашей страны.
Информационная справка
В состав АО «ГалоПолимер» входят два крупных химических завода — в Кирово-Чепецке (открыт в 1938 году) и Перми (открыт в 1942 году). На этих производственных площадках производится самая разнообразная продукция на основе галогенов (фтора, хлора, и йода).
Продукция компании продается как в России, так и в странах ближнего и дальнего зарубежья. Для осуществления торговых операций в состав АО «ГалоПолимер» входят торговые компании: ООО ТД «ГалоПолимер» и HaloPolymer Trading, Inc.
Хладагенты, выпускаемые «ГалоПолимером» представлены в таблице 4.
Таблица 4. Хладагенты и родственные вещества, выпускаемые АО «ГалоПолимер», сфера их применения и их ОРС и ПГП-характеристики
Итак, мы видим, строгое следование Монреальскому протоколу и Парижскому соглашениям выводит с рынка все хладоны, производимые стратегически важной для России компанией, и удар по «ГалоПолимеру» уже нанесен.
Если в 2016 году «ГалоПолимер» производил около 7 тыс. тонн хладона 22 и полностью закрывал потребности российского рынка в этом продукте, то в 2020 году по Монреальскому протоколу, которое подписала Россия, производство этого продукта в компании сократилось на 99,5%.
Следует отметить, что несмотря на прекращение продаж товарного хладона 22 в настоящий момент «ГалоПолимер», по словам его руководителей, чувствует себя неплохо, так как помимо хладонов, как мы писали выше, выпускает самую разнообразную продукцию на основе фтора.
Компания приспособилась к санкциям: переориентировала экспортные поставки с европейских на азиатские страны, инвестирует в свои производственные активы, наращивает свою долю на российском рынке после ухода с него западных производителей и интенсивно замещает продукцию европейских и американских поставщиков сырья, услуг и оборудования на российские.
Например, в своем интервью от 27 декабря 2023 года «Коммерсанту» генеральный директор АО «ГалоПолимер Пермь» Максим Шайбаков упомянул реализацию таких проектов, как замена японского молотого стеклонаполнителя и немецкого парафина на альтернативные, не уступающие по качеству аналоги, позволившие обеспечить непрерывность работы производства фторопластовых композиций и снизить себестоимость продукта. В работе — импортозамещение немецкого нефтяного кокса на отечественный аналог.
Также важно сказать о такой организации, как государственный научный центр — АО «Российский научный центр „Прикладная химия“» (ГИПХ), который сейчас находится в структуре «Ростеха». В этом институте разрабатываются в том числе решения для фторорганической промышленности, например, там был разработан описанный выше хладон 227еа.
5. Масла для компрессоров
Климатическая повестка, затрагивая производство хладонов, по технологическим цепочкам затрагивает и другие промышленные отрасли. Нельзя просто взять и заменить в оборудовании один хладагент на другой.
Одной из важнейших характеристик хладагентов является их совместимость с тем или иным видом масла; а масла в свою очередь необходимы для работы компрессорного оборудования.
И если для таких ОРС-хладонов, как 12 и 22, подходит дешевое минеральное масло, в больших количествах производящееся нашими нефтеперерабатывающими заводами, то для современных хладагентов требуется использование различных синтетических, гораздо более дорогих и менее доступных масел.
В таблице 5 представлены различные хладагенты, требуемые для их применения масла, а также наличие в России технологий для производства хладагентов и соответствующих масел. Вверху таблицы расположены вещества, технология производства которых есть в России, а затем идут продукты, которые у нас не производятся, но активно продвигаются на отечественном рынке.
Таблица 5. Хладагенты и компрессорные масла, необходимые для их применения
Итак, мы видим, что, соблюдая подписанные глобальные климатические соглашения, мы, во-первых, бьем по отечественному производителю хладагентов, а во-вторых, вгоняем наш рынок в зависимость от дорогих, сложных, в первую очередь импортных, масел, так как производство PAG и POE-масел в России начато только недавно отдельными компаниями. Причем, чем строже мы следуем западной климатической повестке, тем в большую технологическую зависимость от Запада мы попадаем.
В пределе ситуация следующая: в рамках глобальных климатических соглашений и протоколов мир, а заодно с ним и Россию, склоняют к движению в сторону хладагентов 4-го поколения — ГФО-хладонов, таких как 1234yf и 1234ze, которые разработаны и выпускаются американской компанией Honeywell; других производителей пока нет.
Попав в зависимость от американского производителя ГФО-хладонов, производители холодильного оборудования вынуждены нести дополнительные затраты на покупку более дорогих синтетических POE и PAG-масел, так как использование распространенного минерального масла для работы с ГФО-хладонами не подходит.
Также необходимо сказать, что замена хладагентов помимо замены масла может потребовать замену компрессоров, а в случае ГФО-хладонов еще и установку полностью нового холодильного оборудования.
При этом по статистическим данным за 2019 год не менее 70% холодильной техники на российском рынке собиралось из импортных комплектующих, не менее 20% приходилось на импорт готового оборудования и лишь 10% — целиком отечественная продукция. Так что замена хладона на более современный с большой вероятностью потянет за собой и покупку нового компрессора, который придется везти из-за границы.
Но может быть ради сбережения нашей планеты нам стоит следовать глобальной климатической и экологической повестке, а уничтожение определённых производств, пусть и стратегических, следует принять как данность ради сохранения жизни на Земле?
6. Критика теории глобального потепления и Монреальского протокола
Даже поверхностное знакомство с публикациями самых разных авторов, вышедших в самых разных источниках, говорит о том, что ни по проблеме озоновых дыр, ни по глобальному потеплению нет научного консенсуса.
По поводу глобального потепления существует теория, что периоды потепления и похолодания на нашей планете периодически сменяют друг друга и человеческая жизнедеятельность никак не влияет на этот процесс. Например, в 2022 году 1107 ученых со всего мира, включая Россию, подписали Всемирную климатическую декларацию, в которой заявляется о бессмысленности борьбы с изменением климата.
Та же ситуация и с Монреальским протоколом. Существуют многочисленные научные публикации, утверждающие, что нет доказательств того, что реакция разрушения озона хладонами, проведенная в лабораторных условиях, протекает в озоновом слое; есть сведения, что деградация озона по хлорному пути идет не вследствие жизнедеятельности человека, а по причине возросшей вулканической активности на Земле, в результате которой соединения хлора попадают в стратосферу.
Более того, опубликованы научные работы, показывающие, что деградация озона может протекать и в рамках других циклов — азотного и водородного. В рамках азотного цикла в роли разрушителя молекулы озона выступает NO-радикал, а в рамках водородного — OH-радикал.
Водородный цикл особенно интересен, так как существует концепция водородной дегазации Земли, которую активно развивает ведущий научный сотрудник кафедры петрологии и вулканологии геологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова В. Л. Сывороткин. В соответствии с этой теорией озоновая дыра над Антарктидой формируется из-за попадания в атмосферу водорода, который выходит из земной коры, и к жизнедеятельности человека эти процессы не имеют никакого отношения.
Также необходимо отметить, что в 2021 году председателю правительства РФ Михаилу Мишустину было направлено письмо за авторством Л. С. Черняго, кандидата географических наук, руководителя экспертного совета межрегиональной общественной организации «Экологический союз», в котором Черняго настаивает на необходимости пересмотра участия России в Монреальском протоколе.
Черняго утверждает, что главным выгодоприобретателем Монреальского протокола является не озоновый слой, существование которого, по мнению автора, мало зависит от производства хладонов, а крупный западный бизнес, освоивший раньше всех производство хладонов нового поколения.
Здесь же требуется напомнить, что Монреальский протокол был подписан Советским Союзом вопреки мнению наших ученых, таких, например, как Владимир Матвеевич Захаров, глава советской делегации в Монреале, который отказался подписывать Монреальский протокол именно по причине отсутствия научных оснований для его подписания. В результате протокол был подписан советским послом в Канаде по прямой директиве из Москвы.
7. Выводы
Возвращаемся к тезису, который был озвучен в начале статьи. Бездумное следование Россией глобальным соглашениям, трендам, повесткам в целом и климатическим в частности вредит отечественной промышленности, а значит, и нашей национальной безопасности, и должно быть прекращено.
Необходим широкий диалог с участием ученых, промышленников, экономистов, политиков, который выработает отношение к самым разным глобальным повесткам — от экологии до здравоохранения и образования на основании реальной ситуации и проверенных данных. Безусловно, ревизия участия России в Парижском соглашении и Монреальском протоколе находится в числе первоочередных задач, стоящих перед нашим обществом.
Тут очень важно учесть, что резкий выход из Монреальского протокола крайне опасен, так как может привести к остановке торговли холодильным оборудованием со всеми странами — членами ООН, что в текущей ситуации очень рискованно.
Если же после этой ревизии будет принято обоснованное решение, что России стоит следовать Парижскому соглашению и Монреальскому протоколу, то нам необходимо в ускоренном режиме разрабатывать современные хладоны. Благо в стране сохранились и предприятия, способные производить эти продукты, и проектные институты, имеющие возможности разрабатывать соответствующие производственные технологии.
