В полимерах энергоэффективность повышена

Сегодня все больше потребителей интересует проблема энергоэффективности жилых домов, особенно в нашей стране, где отопительный сезон не менее полугода, а счета за электроэнергию стабильно растут из года в год. Для России показатель удельного расхода тепловой энергии на отопление в отопительный период в среднем составляет 350-380 кВт·ч/м², а в домах старой постройки достигает 600 кВт·ч/м². Это существенно выше европейских показателей, где в среднем тратят на здание 110 кВт·ч/м².

Параметры энергоэффективного здания

Энергоэффективными считаются здания с пониженным потреблением энергии в диапазоне от нуля до 91 кВт·ч/м² или по европейской классификации классы энергоэффективности А+, А и В.

К классу энергоэффективных домов относятся энергопассивные, в которых ежегодный удельный расход энергии на отопление не превышает 15 кВт ч/м². Такие здания практически энергонезависимы. Однако на этом разработчики энергоэффективных технологий для строительства не останавливаются и сегодня речь идет об домах с «нулевым балансом» энергопотребления, где нулевое потребление энергии достигается за счет использования возобновляемых источников энергии. И, наконец, здания с «энергоположительным балансом», которые за счет тех же возобновляемых источников энергии вырабатывают больше энергии, чем потребляют.

Энергоэффективные технологии

Существует целый класс технологий, которые обеспечивают энергоэффективность зданий: архитектурные и строительные решения нацеленные на уменьшение потерь тепла, теплоизоляция кровли, стен, оконных проемов, фундамента и пола, рекуперация тепла в вентиляционной системы — чтобы свежий воздух поступал уже нагретым, возобновляемые источники энергии, водоснабжение и канализация, отопление и горячая вода.

Технология теплового насоса

Тепловой насос использует для отопления тепло окружающего воздуха, недр или любые источники вторичного тепла, например, теплотрассы, которая проходит рядом со зданием. Устройство собирает это рассеянное тепло и преобразует теплонасосом в отопление для дома. Он представляет собой грунтовой теплообменник из замкнутого трубопровода, включающего в себя испаритель, конденсатор, расширительный вентиль и компрессор. По принципам работы такой тепловой насос работает как холодильник, только функционирует наоборот. Хладагент протекающий по трубам извлекает тепло накопленное грунтом за летний период или поступающее из недр земли. Наиболее эффективными с точки зрения теплоотдачи считаются грунтовые геотермальные контуры, так как они используют источник тепла с постоянными величинами температур. Напомним, что температура ниже глубины сезонного промерзания всегда находится в плюсовом диапазоне.

Грунтовые теплообменники делятся на гликолевые (рассольные) и фреоновые геотермальные контуры DX прямого расширения (испарения). Последние до 20% выигрывают в производительности  и компактности по сравнению с гликолевыми теплонасосами. Однако достоинства фреоновых геотермальных контуров DX прямого расширения имеют свою оборотную сторону. Высокое давление до 1,6 мПа, под которым находится в контуре DX фреон повышает его текучесть. Пластиковые трубы не выдерживают и приходится ставить дорогостоящие медные или стальные трубы из нержавейки, которые еще дополнительно приходится защищать композитными материалами, чтобы избежать коррозии.

Решение в новом виде полимеров

Отечественная компания «Геотермал54» при поддержке Фонда «Сколково» пошла по пути поиска новых полимеров, трубы их которых смогли бы выдержать давление фреона. Наша команда при старте серии исследований исходила из того, чтобы технология имела невысокую цену, хорошую теплопроводность, пластичность при низких температурах и возможность сварки. В итоге была подобрана добавка в полиэтилен, которая позволила получить DXplast с необходимыми для нас параметрами. Трубы из DXplast после выдержки 24 часа в морозильной камере при температуре -26 градусов, были подвержены разрушению, методом сгибания. В результате испытаний трубы DXplast согнулись с изломом, но не потеряли герметичность. Также они успешно удерживают фреон R-410а, который представля неазеотропную смесь из 50 % дифторметана R-32 и 50 % пентафторэтана R-125. Ни один из компонентов не содержит хлора, поэтому он безопасен для озонового слоя и соответствует экологическим требованиям Монреальского протокола. Теперь изготовление DX геотермальных контуров прямого расширения из профильного полиэтилена DXplast, который в 10 раз сокращает расходы при строительстве этой системы теплоснабжения. DXplast. Для еще большего сокращения себестоимости итогового  продукта разработаны типовые комплектации тепловых насосов с минимальным числом сварных соединений под различную мощность.

«Наше решение с применением специально разработанного пластика DXplast позволяет вдвое удешевить стоимость установки геотермальной системы отопления для жилого дома при увеличении срока эксплуатации до 50 лет. Это позволяет сделать технологию доступной для более широкого спектра потребителей», — заявил Александр Байдак, генеральных директор компании «Геотермал54».

Международный коллектив ученых разработал новый материал — полимерные пленки, которые помогут увеличить емкость аккумуляторов и эффективность солнечных батарей, а также уменьшить потери тока. Ученые смогли до двух раз повысить энергоэффективность нового материала, сообщили ТАСС в пресс-службе Уральского федерального университета (УрФУ).

Для изготовления микросхем и других электронных устройств в органической электронике используют органические материалы. В качестве полупроводников в такой электронике применяют полимерные материалы, которые заменяют традиционные электронные компоненты на основе кремния, меди и других.

Усовершенствованную полимерную смесь можно использовать и в других органических электронных элементах. Так, благодаря ее новому составу уменьшаются потери тока в органических полевых транзисторах, поясняют в вузе.

«Особенность полевого транзистора заключается в низком энергопотреблении при достаточно высоких токах. Сейчас наблюдается повышенный интерес к применению OFET в новых промышленных устройствах. Однако органические транзисторы обладают еще целым рядом недостатков, устранение которых зависит в том числе от улучшения свойств полимерных материалов», — пояснил старший научный сотрудник научно-образовательного центра «Наноматериалы и нанотехнологии» УрФУ Ахмед Хинайш, которого цитирует пресс-служба.

Над синтезом пленок работали ученые НОЦ «Нанотех» Уральского федерального университета и египетского университета Танта. В дальнейшем исследователи планируют изучить диэлектрические свойства тонких полимерных нанокомпозитов из ПВС с добавлением алюминия.

Что такое полимеры

У слова «полимер» греческое происхождение: pollá (многие) и méros (часть). Полимеры — это вещества, которые состоят из множества мономеров (структурные звенья). По строению полимеры бывают линейными, разветвленными или сетевыми. Количество мономерных звеньев и молекулярная масса каждого из них влияют на свойства будущего материала.

Название синтетических полимеров, используемых в статье:

• Полиэтилен — термопластичный полимер этилена.
• Полиуретан — сырьем для этого полимера служит полиол. Его получают из сырой нефти.
• Полиамид — получается в результате химической переработки угля, газа и нефти.
• Поливинилхлорид (ПВХ) — синтетический термопластик, который состоит из хлора и этилена.
• Бакелит — продукт реакции фенола и формальдегида под давлением при высоких температурах.
• Полистирол — материал, который получают в результате полимеризации стирола.
• Полиметилметакрилат (оргстекло) — полимер, который пропускает свет, и внешне похож на стекло.
• Полиэфирное волокно — используется в качестве наполнителя в игрушках, одеялах, подушках, мебели.
• Полипропилен — твердое вещество, которое получается в результате полимеризации пропилена (бесцветный газ).
• Полиамиды — в эту группу пластмасс входят найлон, капрон, анид.
• Тефлон — полимер, который содержит углерод и фтор (политетрафторэтилен).
• Полимерные композиты — изготавливаются из двух и более компонентов. В качестве основного (матрицы) выступает полимер.
• Полиакриламид (ПАА) — полимер белого цвета без запаха. Растворяется в воде, в ледяной уксусной и молочной кислотах и глицерине, но не растворяется в этаноле, метаноле и ацетоне.

Применение полимеров

Нефть и газ — это не просто источник топлива для большинства видов транспорта, но и сырье для химического производства. Именно из нефтепродуктов создают большинство видов полимеров.

Также полученные полимеры используются и в самом процессе добычи. Так, для увеличения производительности и очистки трубопроводов используют полиакриламид (ПАА) и его производные. Этот технический водорастворимый полимер помогает увеличивать максимальную пропускную способность нефтепровода и улучшает качество перекачиваемой нефти. Его же используют при ремонтных работах в скважинах.

В медицине

Медицинская сфера уже давно и активно использует изделия из полимеров. Среди них: штифты, одноразовые шприцы, инструменты для хирургии, контейнеры для плазмы и крови, контактные линзы, лабораторная посуда, хирургические нити, бахилы, протезы, искусственные органы и даже полимерные наногели для доставки лекарств.

Изучение возможностей полимеров на этом не останавливается. Так, студенты и профессоры Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» в 2017 году решили усовершенствовать полиэтилен, чтобы использовать его в качестве замены костей, суставов и мышц. По мнению ученых, если доработать идею, то срок годности импланта из этого материала составит не менее 15 лет.

В автомобилестроении

Предприятия автомобильной промышленности используют не менее 100 видов полимерных материалов при производстве транспортных средств. Так, колпаки колес, приборные панели и некоторые части двигателя сделаны из полипропилена. Сиденья выполнены из полиуретана, коврики — из полиэтилена. В рычагах включения привода, шестернях, бензобаке, аккумуляторе, корпусах предохранителей есть полиамид. Проводку делают из поливинилхлорида (ПВХ). Этот термопластичный полимер винилхлорида знаком жителям всего мира. Из него обычно изготавливаются линолеум и натяжные потолки.

В строительстве

Не отстает от других и строительная сфера. Из полимеров создают электротехнические конструкции, кабели, провода, трубы, изоляционные эмали, лаки, пленки, сетки, ограждения и защитные покрытия. Более того, полимеры добавляются в состав железобетона и бетона. Это позволяет улучшить качество строительных материалов.

В пищевой промышленности

Полимеры в пищевой промышленности обязаны соответствовать определенным санитарно-гигиеническим требованиям. Они не должны влиять на органолептические свойства продуктов (вкус, цвет, запах), а также содержать токсичные компоненты. Полимеры используются не только в производстве оборудования для пищевой промышленности, но и в упаковочных материалах.

• Оборудование. К примеру, в консервной и молочной промышленности звенья транспортерных лент изготовлены из полиамидов или полиэтилена высокой плотности. А для того, чтобы сырье и полуфабрикаты не прилипали к поверхности оборудования, на металлические конструкции наносят специальные полимерные покрытия.
• Полимерная упаковка. Она позволяет сохранять миллионы тонн сельскохозяйственной продукции и продовольствия в магазинах. Так, одноразовые многослойные пленки сохраняют продукты на 20% дольше без добавления консервантов.

Свойства полимеров

• Ударопрочность. По способности выдерживать механическую нагрузку полимеры ничем не уступают некоторым металлам. Поэтому полимеры используют при создании автомобильных бамперов, защитных чехлов и не только.
• Пластичность и эластичность. Таким свойством обладают, например, природные и синтетические каучуки. Именно поэтому их используют при создании автомобильных шин, шланги, оболочки проводов и кабелей, подошвы для обуви, воздушные шарики и не только.
• Отражательная способность. Благодаря этому свойству из полимеров создают специальные светоотражающие пленки. Обычно их используют для индикации предметов в темное время суток. К примеру, светоотражающие материалы применяют при организации дорожного движения, создании билбордов и баннеров.
• Электроизоляция. Полимеры — диэлектрики (не пропускают через себя электрический ток). Их можно использовать не только в качестве изоляционных материалов в электрооборудовании, но и при изготовлении рукояток инструмента для работы с токопроводящими деталями.

Природные и синтетические полимеры

Природные полимеры встречаются повсюду. Они представляют собой макромолекулы, созданные самой природой без участия человека. Приведем ряд примеров.

• Полисахариды. В эту большую группу природных полимеров относят крахмал и целлюлозу. Они отличаются друг от друга своими свойствами. Так, крахмал легко растворяется в воде и его можно употреблять в пищу. Целлюлоза не растворяется в воде. Ее обычно используют при производстве бумаги и волокон для ткани.
• Белки (протеины) — природный полимер, который состоит из аминокислот. Именно белок отвечает за рост, строение и развитие живого организма.
• Нуклеиновые кислоты. Нуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые кислоты (РНК) содержат всю информацию о человека: от болезней до талантов.
• Природный каучук. Это пластичный и вязкий полимер, который содержится в соке каучуконосных растений.

До XIX века промышленности хватало природных полимеров. Но со временем из-за нехватки ресурсов появилась потребность и в других материалах. Так, в 1909 году американский химик Лео Бакеланд пытался найти замену природному шеллаку (смола). Но в итоге опыты помогли ему создать материал под названием бакелит. Он получился в результате реакции фенола и формальдегида под давлением при высоких температурах. Именно с этого открытия началась эра синтетических материалов. В химических лабораториях началась разработка новых видов полимеров.

• Перед Второй мировой войной в нескольких странах (Англия, Германия и США) стартовало производство синтетического каучука. В тоже время началась разработка полистирола, поливинилхлорида, полиметилметакрилата.
• В 1950-е годы ученые создали полиэфирное волокно и началось производство тканей на его основе. Тогда же появились полипропилен и полиэтилен низкого давления. Затем в массовое производство запустили полиуретаны.
• В 1960–1970-х годах удалось синтезировать полиамиды.

Как получают полимеры

Полимеры получают двумя способами: полимеризация и поликонденсация. У каждого свои особенности. Полимеризация — это процесс, при котором мономеры объединяются в цепи и удерживаются химическими связями. Полимеризацией получают полистирол, хлоропреновый и бутадиеновый каучуки, тефлон, полипропилен, полиэтилен.

«Полимеры получают реакцией соединения мономеров. Если говорить простым языком, то это бусы, где бусины — это мономеры. При получении полимеров не меняется состав. То есть какие атомы были в веществе, такие и остаются. Меняется только их количество. И в зависимости от количества мономеров меняются их свойства», — объяснила РБК Трендам начальник лаборатории наливной станции «Нагорная» АО «Транснефть — Верхняя Волга» Алина Мусина.

При поликонденсации помимо полимера образуется еще и низкомолекулярное вещество (вода, спирт, хлороводород). В процессе поликонденсации образуются лавсан, полипептиды, фенолформальдегидные смолы. А вот капрон, например, можно получить сразу двумя способами.

Полимеры и пластмассы

Зачастую слово «полимер» используют как синоним понятию «пластмасса». Но это не так. Пластмасса — это лишь один из видов полимеров. Многие виды пластмасс синтезируют из нефти или углеводородного масла. В мире ежегодно производится более 380 млн т пластика. А в Мировой океан каждый год попадает около 8 млн т предметов из этого материала: бутылки, пакеты, рыболовные сети.

По мнению экологов, именно процесс производства пластмасс создал глобальный кризис отходов. Опасения защитников окружающей среды вызывает не только объем выбросов, но и сам процесс создания таких материалов.

По данным Greenpeace, при добыче нефти и газа в воздух и воду попадает масса токсичных веществ. Более 170 химикатов, которые используют при добыче сырья для пластмасс, вызывают множество болезней: от онкологии до ослабления иммунной системы.

Будущее полимеров

В будущем мир не сможет уйти от полимеров, уверены эксперты. С каждым годом они будут приобретать новые формы. На первый план уже сейчас начинают выходить «зеленые» полимеры. Речь идет о композитах, которые объединяют в себе сильные стороны природных и синтетических полимеров.

«Нужно понимать, что полимеры — это не только что-то твердое. Они могут быть жидкими, прозрачными, цветными, более гибкими, менее гибкими, пластичными. Это и объясняет их широкое применение во всех сферах нашей жизни», — добавила Алина Мусина.

Тем временем ученые и производители продолжают искать способы снизить экологический след от некоторых видов полимеров. Одни компании уменьшают количество первичного пластика и делают ставку на вторичную переработку, а другие разрабатывают альтернативные варианты.

Так, английская компания Polythene UK представила несколько видов упаковок на растительной основе. Сейчас предприятие производит компостируемый полиэтилен на основе крахмала. Упаковку из такого материала не нужно перерабатывать — процесс разложения займет не более трех лет. Со временем они распадаются на природные элементы: биомассу, воду, углекислый газ, метан. Еще одна альтернатива — полиэтилен из отходов сахарного тростника. Его можно использовать для крышек поддонов.

А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!

Смотрите еще интересные материалы:

По результатам независимых исследований Россия является аутсайдером мирового рейтинга по тепловой эффективности зданий. Но в последние годы благодаря применению полимерной инновационной продукции наметились тенденции к улучшению показателей в этой сфере.

Государственный подсчет

Недавно российская компания СИБУР представила в Минэнерго комплексное исследование «Сохранение энергии», посвященное вкладу нефтехимии в энергоэффективность российской экономики. Результаты, основанные на статистических данных самого министерства и анализе таких авторитетных организаций, как Всемирный банк и российский Центр по эффективному использованию энергии, позволили аналитикам компании сделать один неутешительный вывод: в России недопустимо высокие показатели по объемам потребления и, что важнее, невосполнимым потерям энергоресурсов. Этот факт подтверждают представители независимых международных финансовых институтов. По мнению руководителя программы по стимулированию инвестиций в энергосбережение IFC Максима Титова, у российской промышленности и ЖКХ большой потенциал энергосбережения. Например, энергоемкость систем отопления жилых зданий в нашей стране примерно на 60% выше по сравнению со скандинавскими странами. И причина здесь не столько в суровости российского климата, сколько в практически полном отсутствии комплексного подхода к теплоизоляции коммунальных систем и зданий. То есть каждый третий-четвертый рубль потребители теплоэнергии, по сути дела, выбрасывают в прямом смысле слова на ветер. Из неутешительного вывода возникает позитивный прогноз существующего потенциала роста. Согласно исследованию специалистов СИБУРа, наиболее привлекательными секторами с точки зрения использования полимерных материалов с максимальным экономическим эффектом являются ЖКХ, транспорт и энергетика. Потенциал энергоэффективности в них оценивается совокупно в 115 млн тонн нефтяного эквивалента. До 70% ресурсов отопления и горячего водоснабжения можно сэкономить, утепляя полимерными материалами жилые дома, а также используя в секторе транспортировки теплоэнергии полимерные трубы. В результате комплексного обновления зданий бюджетного сектора экономия на оплате коммунальных услуг может достигнуть $3-5 млрд.

Повысить энергоэффективность в стране невозможно без государственного участия. И в конце декабря прошлого года была разработана и утверждена госпрограмма по энергоэффективности, в которой определены конкретные целевые показатели по энергоэффективности, которых должна достигнуть страна. Чиновники уверены, что перспективы реализации программы очень хорошие. «Реализация программы повышения энергоэффективности позволит уменьшить зависимость нашей страны от нестабильных сырьевых рынков, повысить конкурентоспособность российской продукции. Но совершенно очевидно, что без развития энергосберегающих технологий решение этой задачи невозможно«,— заявил директор департамента переработки нефти и газа Минэнерго России Петр Дегтярев.

Как они экономят

Полимеры для государственной системы ЖКХ широко используют за рубежом. Например, в Германии сразу по окончании Второй мировой войны в восточной части страны была реализована масштабная программа по утеплению фасадов жилых домов легкими плитами из вспенивающего полистирола, что позволило сократить потребление тепла более чем в два раза. Ничто не мешает российским коммунальщикам учиться у своих западных коллег. Тем более что импортировать плиты не надо — их делают в России: компания СИБУР производит полимерное сырье для таких плит под торговой маркой Alphapor по австро-норвежской технологии.

Правительство РФ считает, что повысить уровень энергопотребления можно и в нашей стране. Согласно концепции другой федеральной целевой программы — «Комплексной программы модернизации и реформирования жилищно-коммунального хозяйства на 2010-2020 годы», утвержденной распоряжением правительства Российской Федерации от 2 февраля 2010 года N 102-р, можно будет значительно снизить удельные расходы энергии на сектор ЖКХ. Например, снижение доли потерь в тепловых сетях к 2020 году составит 10,7% за счет использования теплосберегающих полимерных материалов, а существенное повышение эффективности систем уличного освещения — за счет повсеместного использования энергосберегающих светильников.

Но пока коммунальные компании России не спешат использовать энергосберегающие технологии в сфере ЖКХ, несмотря на очевидную выгоду. По мнению вице-президента—руководителя дирекции пластиков и органического синтеза компании СИБУР Сергея Мерзлякова, у коммунальных служб недостаточно экономических стимулов, так как в целом оплата услуг не привязана к объему потребления, а существующие федеральные нормы по теплозащите носят рекомендательный характер. «Одним из базовых стимулов для управляющих компаний могли бы стать контракты, строго привязанные к достигнутой экономии энергоресурсов. В этом случае у коммунальных служб появилась бы прямая заинтересованность утеплить окна, фасады зданий, заменить стальные трубы на долговечные полимерные,— говорит BG господин Мерзляков. — И напрасно российские коммунальщики пренебрегают такой возможностью! Международный опыт свидетельствует: использовать полимеры очень выгодно».

Утепляй трубу

Теплоизоляция трубопроводной инфраструктуры в водоснабжении и водоотведении еще один важный момент в энергосбережении в ЖКХ. В этой сфере у России большой потенциал. Большая часть коммунальных сетей в России традиционно состоит из металлических труб (более 90% от общего объема), при этом сети в среднем изношены на 60-70%. «Россия является страной с самым высоким уровнем централизованного теплоснабжения в Европе. Страну пронизывают около 260 тыс. км тепловых сетей. По оценкам специалистов, минимум треть имеющихся трубопроводов тепловых сетей требуют срочной замены. Помимо изношенных труб проблему составляет преобладание устаревших и зачастую просто разрушившихся теплоизоляционных материалов, не отвечающих по своим теплофизическим характеристикам современным требованиям. Результатом этого положения является крайне высокий процент тепловых потерь. По некоторым оценкам, он составляет до 30%«,— говорит BG Ян Ребане, коммерческий директор ООО «Эластокам».

По данным энергетических компаний, ежегодные потери коммунальных компаний из-за утечек достигают совокупно по всей стране 1 трлн рублей. Намного выгоднее ставить трубы из полипропилена. Срок службы на порядок выше у традиционных труб — более 50 лет. В течение срока эксплуатации отсутствуют коррозия и отложения, влияющие на качество воды (полимеры инертны к воде). В отличие от стальных, полимерные трубы требуют минимального количества соединений. Они способны выдерживать циклы замораживания-оттаивания без потери работоспособности. Добавьте к перечисленным свойствам и ценовой фактор: уже на этапе прокладки затраты ниже в два-три раза, чем при использовании стальных коммуникаций.

Способ сберегать тепло трубопроводных систем давно известен: необходимо обработать трубы пенополиуретаном. Когда-то считалось, что постоянная рабочая температура пенополиуретана составляет 130°C. Сейчас на этот счет существует и другое мнение. «Материал «Эластопор Н 2110/15» производства компании «Эластокам» получил официальное подтверждение возможности применения в предварительно изолированных трубах при температуре теплоносителя 159°C. Сертификат соответствия, свидетельствующий о высокой температуростойкости ПУ системы «Эластопор Н 2110/15», получен компанией «Эластокам» 14 ноября 2008 года в Центральном научно-исследовательском институте коррозии и сертификации«,— сказал BG Ян Ребане.

Положительная динамика

Современные технологии производства и использования полимерных материалов позволяют решать задачи снижения теплопотерь при эксплуатации здания уже на этапе строительства. Установлено, что 70% всего потерянного тепла уходит через внешние несущие и ограждающие конструкции. В строительстве использование современных материалов позволяет возводить эффективные стены, сберегающие тепло внутри и не требующие повышенных расходов топливных ресурсов в холодное время года. Один из наиболее перспективных путей решения проблемы — использование полимеров в вентилируемых фасадах. Комплексное утепление фасадов зданий стало широко распространенной строительной технологией, поскольку позволяет решать две важные задачи. Теплоизоляция стен обеспечивает экономию до 45% энергии, расходуемой на обогрев помещений. По данным специалистов российского некоммерческого партнерства «Инженеры по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике» (АВОК), характеристикой энергоэффективности зданий является удельный расход энергии на отопление и вентиляцию за отопительный период. Большая часть отечественного жилого фонда в настоящее время отличается низкой энергоэффективностью. Удивляться этому факту не приходится, ведь более 90% современного жилого фонда России построили до 1994 года, когда значения удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию, согласно действующим в то время стандартам, колебались в пределах 210-300 кВт ч/кв. м за отопительный период. Для зданий, вводимых в эксплуатацию после 1994 года, значение удельного теплопотребления было снижено до 115 кВт ч/кв. С 1999 года до 1 октября 2010 года нормируемое значение удельного расхода энергии на отопление и вентиляцию для зданий составляло уже 95 кВт ч/кв. Показатели продолжают снижаться. Так, с 1 октября 2010 года было принято решение снизить значение нормируемого удельного расхода энергии на отопление и вентиляцию на 25% по сравнению с предыдущим показателем, то есть оно составило 71 кВт ч/кв.

Хотя ситуация в плане энергоэффективности начала налаживаться, специалисты уверяют, что до уровня энергоэффективности развитых зарубежных стран России пока далеко. По оценкам компании Rockwool Russia Group, одного из крупнейших мировых производителей теплоизоляции для ЖКХ, в регионах Российской Федерации имеются значительные резервы экономии тепловой энергии. По оценкам экспертов, показатель колеблется от 25% до 60%. «Теплоизоляция зданий таит в себе огромный потенциал энергосбережения. Инвестиции в эту сферу способны дать ежегодную экономию почти 70 млн тонн нефтяного эквивалента«,— сказал BG ведущий технический специалист компании Rockwool Russia Group Татьяна Смирнова.

Энергоэффективность в доме

Согласно приказу Министерства регионального развития РФ N 262 «О требованиях энергетической эффективности зданий, строений и сооружений», с 2016 года в российских городах планируется снизить показатель энергопотребления еще на 15%, а с 2020 года — еще на 10%. По мнению специалистов АВОК, значение удельного расхода энергии, идущей на отопление и вентиляцию зданий, будет равно 57 кВт ч/кв. Однако удастся ли чиновникам воплотить задуманное в жизнь, покажет время. Пока что они довольно осторожны в прогнозах.

По оценкам специалистов Центра по эффективному использованию энергии (ЦЭНЭФ), реализация энергосберегающих мер в российском секторе ЖКХ может привести к экономии энергии до 70%. Повышение энергоэффективности всей отрасли ЖКХ с точки зрения технического потенциала позволяет сократить энергопотери на 53,4 млн т. в жилом секторе и на 15,2 млн т. в секторе общественных зданий, из которых около 70% приходятся на технологии, использующие полимеры, говорится в заявлении ЦЭНЭФа. Пока что энергия «утекает» из сектора ЖКХ из-за очень высокого коэффициента теплопроводности внешних конструкций, тепловые узлы не автоматизированы, уровень отопления при резких климатических изменениях излишний или, наоборот, недостаточный. В этой связи энергоемкость систем отопления жилых зданий РФ на 61-76% выше уровня энергоемкости жилых зданий Северной Европы.

Пока российские чиновники рассуждают и пишут программы развития, частный бизнес, как российский, так и иностранный, реализует целые проекты в области энергосбережения. Например, датская компания Rockwool решила превратить в энергоэффективный город Санкт Петербург. Для этого между городскими властями и иностранными бизнесменами заключено соглашение, в рамках которого специалисты Rockwool намерены провести энегоаудит зданий и подготовят комплексный перечень мер по повышению их энергетической эффективности. В ближайшие месяцы будет создано несколько пилотных энергоэффективных объектов — детский сад, больница и жилой дом типовой серии, для которых «мы надеемся, что данный проект станет отличным примером и хорошим начинанием в вопросе повышения энергоэффективности в масштабах всего города», заявила ведущий технический специалист компании Rockwool Russia Group Татьяна Смирнова. Она добавила, что эксперты повышать энергоэффективность в ЖКХ Санкт-Петербурга будут с помощью качественной теплоизоляции толщиной 30-50 см, стеклопакетов с низкой теплопроводностью, контролируемой вентиляции, максимального объема солнечной энергии.

В Питере еще только собираются превратить город в центр энергоэффективности, а на юге России активно реализуются проекты по повышению уровня энергосбережения в ЖКХ и промышленности. Жильцы одного из домов города Таганрога отремонтировали свой дом по всем канонам энергосбережения, не дожидаясь милости от государства. В апреле создали ТСЖ, привлекли кредит в 2 млн рублей под 11% годовых на пять лет в местном частном банке «Центр-инвест». Пригласили рабочих, всю весну и лето готовили дом к отопительному сезону: заменили старые деревянные рамы стеклопакетами, а ржавые старые трубы центрального отопления, холодного и горячего водоснабжения — на пластиковые теплоизолированные трубы. Отдавать кредит решили сообща, за счет текущих платежей за содержание и ремонт жилого помещения. Для того чтобы расплатиться по кредиту как можно быстрее, на собрании решили поднять плату за 1 кв. м с 4,5 руб. до 6,4 руб. На будущий год запланированы работы по теплоизоляции фасада и стен жилого дома. Жильцы дома уверены: по окончании ремонта все инвестиции окупятся. «Сейчас за свою трехкомнатную квартиру площадью 68 кв. м я плачу 3,6 тыс. руб. вместе с коммуналкой. А после того как ремонт дома будет завершен, ежемесячный платеж снизится на 30%«,— говорит BG жительница дома Валентина Гайдаревская

Таганрожцы уверены в финансовом успехе своей затеи, потому что им известны успешные примеры энергоэффективных ремонтов домов в соседнем Ростове-на-Дону. Там жители дома N 39 по улице Текучева давно сделали ремонт. С целью навести порядок управляющая этим домом компания ООО ЖКХ взяла кредит в местном банке «Центр-инвест» и капитально отремонтировала кровлю, фасады, системы водоснабжения. Экономия после проведенных мероприятий получилась приличная. За счет этих мероприятий энергопотребление в доме снизилось на 16%, а это 289 тыс. руб. в год. Жильцы уверены, что, если есть возможность отремонтировать дом, взяв кредит, надо ею пользоваться. Тем более что в местном банке «Центр-инвест» есть кредитные продукты для коммунальной сферы по программам энергосбережения. Несколько лет назад при поддержке подразделения Всемирного банка Международной финансовой корпорации IFC банк «Центр-инвест» открыл специальную программу по кредитованию товариществ собственников жилья и управляющих компаний на проведение ремонтов и энергосберегающих мероприятий в многоквартирных домах. В «Центр-инвесте» считают, что привлечение заемных средств позволяет выполнить ремонт с учетом всех энергосберегающих технологий. «Экономия от энергосберегающих технологий существенно повышает расходы по кредиту«,— сказал BG Сергей Смирнов, начальник отдела инвестиционного кредитования банка «Центр-инвест».

Ростов-на-Дону и Таганрог далеко не единственные города в стране, в которых энергоэффективность в жилом секторе повышают за счет энергосберегающих материалов. Например, в московском микрорайоне Бутово есть дом общей площадью 246 кв. Несколько лет назад его стены утеплили специальным материалом Neopor. «Реальное потребление энергии на все нужды дома — до 50 кВт ч на 1 кв. м полезной отапливаемой площади (менее 5 л жидкого топлива на 1 кв. м/год), что в два-четыре раза эффективнее любого стандартного дома«,— заявил BG Михаил Бердашев, руководитель департамента пластмасс BASF в России и странах СНГ.

Энергоэффективный город

Опыт использования энергосберегающих технологий в сфере ЖКХ постепенно приживается и в России. По мнению Максима Титова из IFC, максимум через пять лет энергосбережение станет частью повседневной жизни россиян. Сегодня в России уже закладывают целые энергоэффективные города. Например, в июле 2010 года концерн BASF и группа компаний «РЕНОВА-стройгруп» решили вместе строить энергоэффективное жилье на Урале. В новом городском микрорайоне Академический в Екатеринбурге планируется построить более 13 млн кв. м недвижимости, из них 9 млн кв. м жилья и 4,2 млн кв. м социальной и коммерческой недвижимости. Разрабатывая концепцию нового микрорайона, специалисты определили, что новый микрорайон будет потреблять на 30%. Снижение потребления энергии до (48 кДж на 1 кв. м) по сравнению с сегодняшней нормой в размере 69 кДж на 1 кв. Энергопотери удастся сократить за счет использования утеплителя BASF Neopor толщиной 200 мм для изоляции стен. Уникальность этого материала в том, что в него добавляют графит, который абсорбирует инфракрасные лучи.

Но это не единственный способ энергосбережения. Снизить энергопотери удастся за счет уменьшения кратности воздухообмена. Совместно с Институтом пассивных домов и консалтинговым агентством Luwoge Consult в сентябре тестировали на воздухопроницаемость энергоэффективного здания (blower-door-test). Тест проводился для измерения нежелательных потерь вентиляции и определения их причин. В результате, тест показал, что вентиляционные установки позволяют дважды обменивать воздух в течение одного часа.

Чистой воды энергоэффективность

Большой энергоемкостью обладает еще одна сфера — это водоочистка. По данным финского независимого научно-исследовательского центра TEKES, можно сберечь до 40% энергии. В Финляндии улучшать процесс биологической очистки сточных вод начали еще с середины 70-х годов прошлого века. Сегодня процесс водоочистки налажен и испытан, благодаря чему финские технологии внедряют на российских водоочистительных станциях, например в Санкт-Петербурге. В начале 2011 года хельсинкская компания Watem Oy получила субсидии в размере примерно €600 тыс. для осуществления базового усовершенствования процесса биологической очистки на Санкт-Петербургской водоочистительной станции. «На ней будет установлено оборудование на сумму около €2 млн, при помощи которого будет улучшен процесс биологической очистки и удаления органических веществ из сточных вод, а также увеличен процент энергоэффективности данного предприятия. Наше сотрудничество позволит значительно улучшить состояние воды в Финском заливе. У финских компаний большой опыт в сфере очистки воды и большое количество инновационных технологий в этой области, в которых так нуждаются специалисты из Северной столицы. Региональное сотрудничество также будет способствовать росту популярности финских технологий и инноваций»,— заявила BG министр охраны окружающей среды Паула Лехтомяки.

Министерство охраны окружающей среды Финляндии с 1990-х годов оказывает поддержку водоочистительным сооружениям Санкт-Петербурга, в частности, в биохимическом удалении фосфора из воды. За время этого сотрудничества на реализацию проектов по очистке сточных вод было выделено €30 млн. Правительство Петербурга вложило в строительство и функционирование водоочистительных сооружений примерно €1 млрд. За время сотрудничества содержание фосфора в сточных водах, впоследствии попадающих в Финский залив с территории Санкт-Петербурга, сократилось почти наполовину, экономия энергии в процессе водоочистки составила, по данным Министерства охраны окружающей среды Финляндии, 30% по сравнению с аналогичными показателями процесса водоочистки до применения инновационных технологий.

Следующие десять лет спрос на полимеры будет опережающим

Пандемия подтолкнула вверх спрос на полимеры: онлайн-закупки вызвали гигантский спрос на одноразовую посуду и упаковку

«Аналитические агентства давали (полимерному рынку — прим. ред. ) негативные прогнозы на пандемию, но все прогнозы оказались неправильными», — с удовлетворением докладывал об основных трендах в нефтехимии руководитель практики «Макроэкономический и отраслевой анализ» СИБУРа Александр Щербаков на Международном конгрессе «Полимеры России и СНГ: строительство и модернизация заводов» в Казани. Как оказалось, пандемия, наоборот, подтолкнула вверх спрос на полимеры: онлайн-закупки вызвали гигантский спрос на одноразовую посуду и упаковку. В пику ему глава Союза переработчиков пластмасс Михаил Кацевман пожаловался, что российские производители полимеров сравняли экспортные цены на полимеры с внутренними, и предложил 15% продукции реализовывать на бирже в России.

Три фактора роста в пандемию

Руководитель практики «Макроэкономический и отраслевой анализ» СИБУРа Александр Щербаков отметил, что СИБУР не первый год выступает на подобных конференциях, эта локация становится все более интересной. По его словам, 2020 год оказался переломным и превзошел всевозможные прогнозы аналитиков.

— В середине аналитические агентства говорили, что пандемийный год будет негативным, но все изменилось из-за смены паттернов потребления, — сообщил Щербаков. Он обозначил три основные отрасли, которые выступили драйверами потребления полимеров в 2020 году и продолжают ими оставаться в 2021-м.

Во-первых, это медицинские изделия, которые спасают во время пандемии. Во-вторых, одноразовые изделия.

— Многие страны до сих пор отказывались от одноразового пластика, но тем менее в 2020 году появилась потребность заказывать пищу удаленно. Спрос на одноразовый пластик вырос, и это поддержало рынок полимеров, — рассказал он.

Щербаков обозначил основные отрасли, которые выступили драйверами потребления полимеров в 2020 году и продолжают ими оставаться в 2021-м

И третье — онлайн-торговля, которая подстегнула спрос на упаковку.

— Мы все больше пользуемся онлайн-магазинами, все больше уходим в онлайн. Это привело к двузначным темпам роста спроса на упаковку, — сказал он. По его прогнозу, эти тренды будут сохраняться еще десять лет, поэтому спрос на полимеры будет опережающим. Это выгодно отличает нефтехимию от других секторов экономики.

Другим фактором, подстегнувшим спрос на полимеры, явились меры правительств зарубежных стран по поддержке экономики. Так, США направили $2,7 триллиона.

— Второй момент, который был неожиданным для многих экономистов. Развитые рынки сделали большой рост спроса в 2020 году. Это связано со стимулирующими мерами в 2020 году. В США была грандиозная программа поддержки экономики на $2,7 триллиона. В Европе, Азии, России тоже была, но тем не менее в США она оказалась наиболее массивной. Это позволило увеличить спрос на полимеры. Приведу цитату бразильской компании: «ожидают рост американского рынка полипропилена на 8%, что невиданно для такого крупного и развитого рынка, как США», — рассказал он.

Угроза исходит от Китая

Главные риски для развития полимерной отрасли несет Китай. По словам Александра Щербакова, Китай способен за 3—4 года обвалить крупные нефтехимические мощности в мире.

— Уже много лет говорят, что нас ожидает период ввода новых нефтехимических мощностей. На нашем графике видны операционная загрузка и динамика — фактическая и прогнозная по полиэтилену и полипропилену. Падение достигает своего пика в 2023 году. По сути, это эффект новых вводимых мощностей, которые будут по отрасли снижать операционную загрузку. Особо выделяется Китай. Здесь огромные мощности вводятся по полимерам и олефинам. КНР научилась быстро и дешево вводить новые мощности. Для всей мировой отрасли это является значимым риском, — сообщил он.

Правда, экономика КНР имеет противоречивые тенденции. С одной стороны, вводится много мощностей, а с другой стороны, страна сильно поддерживает экологическую повестку и готова останавливать производства ради этого. К 2060 году КНР собирается достичь углеродной нейтральности.

— В 2021 году правительство Китая ввело несколько таргетов по энергоэффективности, но оказалось, что многие провинции их не выполнили. Правительство решило остановить часть заводов, чтобы достигнуть экологических целей, — добавил Александр Щербаков.

То есть в Китае есть тренд на ввод новых мощностей, а с другой стороны — есть экологический контртренд. Кто кого победит — покажет время.

Игорь Ляшков рассказал о том, какие меры государственной поддержки полимерной отрасли действовали в прошлом году

Треть пластиков уходит на экспорт

Заместитель директора НТЦ «Химвест» Минпромторга России Игорь Ляшков рассказал о том, какие меры государственной поддержки полимерной отрасли действовали в прошлом году. По его словам, общий объем господдержки составил 950 миллионов рублей.

На проекты развития было направлено 162 миллиона рублей, на повышение производительности труда — 228 миллионов. Оказана поддержка четырем проектам, реализуемым по НИОКР по постановлению правительства РФ №1649 на сумму 72,5 миллиона рублей.

Самая популярная мера поддержки — это СПИК. Специнвестконтракт прошел реинкарнацию от СПИК-1 до СПИК-2. Главное отличие в том, что исчезло ограничение по объему инвестиций — не менее 700 млн рублей. Теперь ограничений нет: достаточно найти современную технологию, концепцию — и можно выходить на соглашение с властями. Другим инструментом поддержки являются программы Фонда развития промышленности.

Сырье — это не только полимеры, которые производят гиганты, но и вторичная переработка. Глава Союза переработчиков пластмасс Михаил Кацевман пожаловался, что российские производители полимеров сравняли экспортные цены на полимеры с внутренними, и предложил 15% продукции реализовывать на бирже в России. По его словам, большое давление на внутренние цены на полимеры оказывает тот факт, что 34% производимых в стране полимеров вывозится за рубеж и там перерабатывается. А возвращается в виде 1,3 млн тонн готовых изделий. Однако изменить положение пока не удается.

Утверждение неоднозначное, ведь сами производители не раз говорили о том, что эскортируют продукцию только при полном покрытии внутреннего спроса. При этом реализация полимерной продукции происходит по рыночным механизмам, в частности с использованием прозрачных ценовых индикативов — котировок на полимеры. «Котировки отражают баланс спроса и предложения на рынке не только в России, но и в мире. Несмотря на это, российские цены в долларовом выражении демонстрируют существенно более низкий рост по сравнению с мировыми. Для сравнения, с октября прошлого года в ЕС цены на ПЭНП, например, выросли более чем в два раза, в Турции — на 70%. Рост в России составил 56%», — пояснили в СИБУРе.

По словам экспертов, основные причины роста котировок на полимерную продукцию среди прочего — восстановление спроса на полимеры со стороны переработчиков в III кв. 2020 года после пика пандемии в I кв. того же года. А также рост цен на основное сырье для производства полимеров (СУГ и нафту) и дефицит продукции на мировом рынке вследствие остановов ряда производителей в ЕС и США. «Важно понимать, что в случае упаковочных решений, например, их доля в стоимости конечных продуктов варьируется от 1 до 10% и рост цен на сырье для производства самой упаковки не оказывает прямого влияния на стоимость конечных продуктов», — прокомментировали ситуацию в «СИБУРе».

Промышленность Татарстан