Из шахты — в IT

Леонид Вайсберг — о переработке отходов, новых вызовах и будущем энергетики

Леонид Вайсберг. Фото: Мария Бродская

О прогрессе в переработке и очистке отходов тяжелой промышленности, роботизации отрасли и ее месте в энергоэффективном информационном обществе будущего «Чердаку» рассказал председатель совета директоров общества «Механобр-техника», член Международного совета МИСиС, член-корреспондент РАН Леонид Вайсберг.

Горнодобывающая отрасль представляется большинству чем-то устаревшим, промышленностью прошлых веков. Однако на деле это совсем не так: чем меньше остается нефти и газа в недрах, тем более высокотехнологичной становится их извлечение. А так как добыча полезных ископаемых все так же актуальна для нашей жизни, как и сто лет назад, ученым и инженерам приходится серьезно работать над новыми технологиями. Что это за технологии и какие трудности с энергоресурсами ждут человечество уже очень скоро, — в нашем интервью.

— Не потеряло ли горное дело своего былого инновационного значения в настоящее время?

— С моей точки зрения, нет, не потеряло. Если вы посмотрите на основные, фундаментальные потребности человечества, то они все равно нисходят к горной промышленности. Человеку нужно тепло, и мы бы себя неуютно чувствовали что в Москве, что в Нью-Йорке, что в Лондоне, если бы у нас не было энергоносителей, которыми мы отапливаемся. А энергоносители поставляют горняки.

Вторая необходимость — металлы. И потребление металлов, если вы посмотрите статистику, не сокращается.

Более того, часть твердых полезных ископаемых помогает удовлетворять, может быть, самую главную потребность человека — в еде, потому что производство минеральных удобрений, которые сохраняют урожайность на достаточно высоком уровне, обеспечивается в том числе за счет горняков.

Леонид Вайсберг. Фото: Мария Бродская


— Какие у отрасли основные задачи сейчас, в XXI веке?

— Во-первых, освоение трудных залежей нефтей. Сейчас простых залежей, как в 70-е годы на Самотлоре, когда дырку пробурили и поперло, уже нет. Каждое освоение трудной нефти — это решение сложнейшего комплекса технологических задач, для которых требуется привлечение знаний фундаментальной науки.

Более того, без добычи и переработки полезных ископаемых по-прежнему невозможен прогресс в информационных технологиях. Конечно, потребительский спрос в этой области не связан напрямую с горной промышленностью. Но без горняков не было бы, к примеру, мобильного телефона. Все в этом устройстве создано в том числе благодаря горной промышленности. Поэтому она и сегодня не потеряла своей инновационной роли.

— А что с запасами нефти? Хватит ли России ее на ближайшие, скажем, 50 лет?

— Я бы сказал, что с нефтью дело обстоит и не хорошо, и не плохо. Основная проблема во всем мире в том, что исчезли легкоизвлекаемые нефти. А новые месторождения требуют новых технологий и инвестиций. Предельный, самый сложный случай, это, конечно, сланцевые нефти, это выход на шельф, на Арктику. Но есть и другие проблемы: это брошенные скважины, которые в значительной мере обводнены.

Добыча нефти и ее транспортировка будут дорожать, потому что потребуется использовать другие конструкционные материалы, другое оборудование. Мы видим это на примере Штокмановского месторождения, крупнейшего в Баренцевом море. Его стали осваивать, вложили первые миллиарды и отошли, потому что оказалось, что задача сегодня нам всем не по зубам даже при наличии очень мощного иностранного партнера.

Пока что опыт массовой добычи нефти в морях, в трудных местах имеет Норвегия — мы только учимся.


— Возможно ли, что за ближайшие полвека будет найден альтернативный источник энергии?

— Я бы не сказал, что речь идет об альтернативах. Я бы сказал, что речь идет о частичном замещении: вы не можете совсем отказаться от нефти и газа, но можете снизить их потребление. Например, Европа ставит перед собой задачу к 2020 году снизить зависимость от этих энергоносителей на 15—18%. И они идут к этому за счет использования отходов, в том числе бытовых, использования солнечной и ветровой энергии. Но все это не так-то просто, каждый процент дается с большим трудом.

Теоретически возможно наращивать потребление энергии атома. Но Германия, к примеру, сворачивает ядерную энергетику: есть некоторое беспокойство, связанное с историей, которую мы наблюдали несколько лет назад в Японии. Так что вряд ли в атомной энергетике будет массовое нарастание: возможно, мировое потребление прирастет за ее счет на 5-6%, не больше. Такой прогноз строят энергетические специалисты, а я могу ориентироваться только на их мнение.

— Может ли добывающая промышленность предложить иные источники энергии?

— Если уйти от экзотики, то, конечно, мощной альтернативой может служить возврат к угольной энергетике. Уголь при этом не поднимают на поверхность, а газифицируют внутри шахты. Идет процесс разложения, при котором выделяют синтез-газ. Его очищают и получают, по существу, метановое топливо.

По этому пути идет Китай, у которого колоссальные запасы угля. Китай сегодня добывает в 10 раз больше России: если у нас плюс-минус 300 миллионов тонн, то у них три миллиарда. Индия также наращивает потребление угля. Их растущие экономики в перспективе почти-почти смогут продержаться на этом угольном синтез-газе. Причем он дешевле природного газа.

Поэтому энергетическая проблема, связанная с горняками, остается. Нам по-прежнему нужны нефть и газ, нам нужна грамотная, высокотехнологичная переработка угля в газ. Хотя, я уверен, даже если энергетики научатся извлекать больше энергии из солнечного тепла и ветра, они горняков все равно без работы не оставят. Просто речь идет о приращении на проценты, в лучшем случае, на 10—15%. Но это все прогнозы в обозримом диапазоне. Как энергодобыча будет выглядеть через 100 лет, сказать сложно.

— Какие новые специалисты нужны горному делу сегодня?

— Горному делу нужны всякие специалисты, и прежде всего хорошие, грамотные. Мы должны понимать, что столица, тот же НИТУ «МИСиС», должна готовить специалистов, отличающихся от тех, что готовят в Кузбассе или Туле. Там все-таки готовят профессионалов регионального мышления и конкретно местного, которые готовы работать в шахте, ремонтировать комбайн, может быть, определять условия безопасности в конкретном объекте. А московский вуз должен прежде всего готовить исследователей, ученых, создающих принципиально новые технологии, и стратегов горного дела, которые будут определять основные пути развития этого направления. Которые способны оценивать целесообразность извлечения той или иной руды в том или ином месторождении.

Студент НИТУ «МИСиС» на полевой практике. Фото: НИТУ


— Как горная промышленность борется с возникающими в процессе добычи и переработки отходами?

— Это очень важная задача. Сейчас по разным оценкам на территории Российской Федерации заскладировано примерно 80 миллиардов тонн отходов. И из них основной вклад, чуть ли не 90%, — это горно-добывающая и перерабатывающая промышленность. В городах нам кажется, что человечество страдает от бытового мусора. Но мы еще просто не все знаем: 90% — это иные отходы.

Поэтому задача что-то сделать с отходами очень остро стоит во всем мире. Недаром Европейское сообщество 10 лет назад стало инициатором новой, общеевропейской программы 3R, к которой присоединилась и с которой активно работает Российская Федерация. В название входят три английских слова: Reduce, Recycle, Reuse (снизить образование отходов, переработать отходы, повторно использовать). Эта инициатива имеет свои руководящие органы при Европейском сообществе. Даже Япония подключилась к этой программе.

Все технологические цепочки в мире, во всех развитых странах, должны строиться по принципу 3R. И это отдельная огромная тема, но если говорить о горняках, то в этой области уже делаются определенные успехи. Во-первых, мы, конечно, работаем над тем, чтобы повысить извлечение из руды и тем самым создавать меньше отходов. Кроме того, мы используем отходы для закладки шахт. Потому что когда вы оставляете под землей выработанное пространство, потом вы можете закладывать его отходами собственного горного производства. Это полезно, так как вы прячете отходы и, кроме того, предотвращаете оседание грунтов и катастрофические явления, которые иногда, к сожалению, имеют место. Вспомним трагедии в Кузбассе, в Березниках, во многих других местах.

Во время интенсивного развития горного дела при Советской власти, когда говорили: «Давай металл, давай металл!», отходы никого не волновали.


Теперь мы подходим с новым взглядом к отходам, мы ищем в них полезный компонент. Мы ищем, как их тоже превратить в товарный продукт, который может быть востребован.

— Есть какие-то успехи в этом направлении?

— К примеру, специалисты по гранитным отходам, образующимся в результате производства гранитного щебня, научились делать из отсева новые строительные материалы. А раньше отсевы складировались в терриконы (искусственные насыпи). Мы уже близки к тому, чтобы извлекать редкоземельные элементы из терриконов с углем, и это не единственный пример: в стране есть внятная программа, она поддерживается и научно, и организационно, и финансово. Я бы мог привести много примеров, когда она доведена от научной стадии до полной коммерциализации.

Металлургические шлаки, отсевы, пыли тоже успешно утилизируются с получением новых продуктов. Горняки и металлурги очень четко понимают свою ответственность за загрязнение окружающей среды. Они не только стараются снижать количество отходов и искать им полезное применение, но также чистят газы, которые выходят у них из труб. Более того, они готовят свои продукты таким образом, чтобы на дальнейших технологических переделах вредные газы не выделялись. К примеру, угольщики стараются обогащать уголь так, чтобы в нем не осталось даже примеси ртути. Потому что потом на теплоэлектростанции уголь сгорает, выделяет эту ртуть в атмосферу, и мы с вами ею дышим. Если еще 15—20 лет назад на территории России ежегодно при сжигании угля распылялось 20 тонн ртути, то теперь эта цифра доведена до 6. Также мы заботимся о воде. Мы все время стараемся снизить потребление воды и перейти на так называемую оборотную воду, чтобы новая вода не добавлялась, все время циркулируя в технологических переделах. А если уж приходится какие-то объемы все-таки сбрасывать, мы стараемся, чтобы они были предельно чистыми.

— Какие усилия предпринимаются, чтобы избежать аварий и человеческих жертв во время добычи полезных ископаемых?

— Этот вопрос до сих пор остается, и он достаточно серьезен. Главным образом это касается угольной промышленности и ее специфики, связанной с горючими материалами. В этом вопросе не существует нерешенных научных проблем. И когда аварии случаются — кстати, это происходит во всем мире, — то это связано не с недостатком научного знания, а чаще всего с человеческим фактором. С недоучетом вероятности трагедии, с нашим обычным «авось, пронесет». Если бы соблюдались все нормативы, все документы, если бы нормально работали все приборы и за этим следили, то число аварий и жертв было бы куда ниже.

Сейчас у нас есть печальная статистика: сколько человеческих жизней требуется положить на один миллион тонн угля. Причем это число примерно одинаково во всем мире, выше только в не очень развитых странах типа Индии.


Например, если в Китае добывается в 10 раз больше угля, чем в России, то, значит, там ровно в 10 раз больше человеческих жертв. Тут линейная зависимость. Если в России, скажем, 10 человек в год, то там будет сто.

Другие отрасли, где ведется добыча твердых полезных ископаемых, не несут в себе серьезных технологических угроз. В рудниках тоже бывают свои моменты, но там как-то легче с ними справляются.

— Нельзя ли механизировать добычу угля?

— Правильный вопрос. В угольной промышленности мы постоянно и ежедневно ведем работы по внедрению так называемой безлюдной выемки. Шаг за шагом мы стараемся увести людей из опасных зон, перейти на робототехнику. Иногда эти шаги делаются быстрее, иногда это движение по миллиметру, но оно есть.
Анна Шустикова
Теги:

Читать еще на Чердаке: