"Золото" под ногами. Как базальтовая революция может изменить украинскую экономику

По запасам природных ископаемых Украина входит в десятку наиболее обеспеченных стран. Но бесхозяйственное отношение к своим богатствам не позволяет ей стать состоятельным и богатым государством. Базальтовые породы тоже относятся к ископаемым, которые можно назвать золотым запасом страны, но они лежат под ногами и не используются.

Базальт как камень использовался человечеством уже давно, но идея производить из него волокно пришла французу Полу Дэ, получившему патент на свое изобретение в 1923 г. в США. Особого ажиотажа изобретение того времени не вызвало, а катализатором для активных разработок в этой сфере стал период Холодной войны в 60-х гг. прошлого века. Под грифом секретности США и СССР стали исследовать свойства и возможности применения базальтовых волокон (БВ). В первую очередь, конечно, в милитарных целях.

Центр разработок СССР базировался в Киеве, в Институте проблем материаловедения НАН Украины, где и был разработан промышленный способ производства базальтового волокна.

Начиная с 70-х гг. прошлого века базальтовые волокна, благодаря своим уникальным характеристикам: прочности, химической стойкости к воздействию кислот и щелочей, резких перепадов температур, негорючести, термо-, вибро- и износостойкости, стали широко использоваться.

По состоянию на сегодняшний день крупнейшие мировые производители, такие как Airbus, Boing, BMW, GM и т.д., массово переходят на применение отдельных изделий из БВ. Началось его использование на железной дороге под изготовление вагонов. Китай производит морские базальтовые контейнеры, которые на 60% легче металлических и прочных. Всё это — начало глобального перехода на экологически чистые, эффективные и рентабельные базальтовые технологии.

О широких областях применения изделий из базальтовых волокон, в частности в оборонной промышленности, мы подробно писали в одном из прошлых материалов. Сейчас сосредоточимся на том, как Украина может извлечь выгоду из развития базальтовой отрасли.

Глобальный спрос и теплоизоляция

В ближайшее время можно ожидать технологическую "базальтовую" революцию с массовым использованием БВ и полной заменой многих конструкций на базальтоемкую.

На сегодняшний день потребность рынка в базальтовой продукции во много раз больше объемов его производства. Вопросы широкого применения базальтового волокна определяются двумя основными факторами: характеристиками его и соответствующих материалов и стоимостными показателями — себестоимостью производства и ценой самого БВ.

Еще одно преимущество базальта — чрезвычайная легкость утилизации путем переплавки (рециклинга) и возможность применения снова в качестве сырья для получения новых изделий.

Одно из наиболее перспективных изделий на основе базальтовых волокон — каменная вата для изоляции.

Если рассмотреть мировой рынок теплоизоляционных материалов, то в 2022 г., то он составил $28,75 млрд, и за 10 лет ожидается рост в 1,7 раза — почти до $50 млрд. Украинский рынок теплоизоляционных материалов наряду с рынками других европейских стран является одним из наиболее динамично и интенсивно растущих.

Рынок теплоизоляционных материалов, $ млрд

Источник: Value Market Research

Большой проблемой в условиях дефицита энергоресурсов и их высокой стоимости является утепление. Европарламент 14 марта 2023 г. проголосовал за обязательную реконструкцию 35 млн старых сооружений для уменьшения энергозатрат на них с целью приближения ЕС к статусу климатически нейтральной территории. Это оценивается примерно в 254 млрд евро. Если посмотреть на ситуацию в Украине, то жилищно-коммунальное хозяйство потребляет до 20% всех энергоресурсов.

В год украинские многоэтажки потребляют от 400 до 550 кВт-ч (на 1 м²/год), индивидуальные дома коттеджного типа — от 600 до 800 кВт-ч (на 1 м²/год). В Германии дома усадебного типа потребляют в среднем около 250 кВт-ч (на 1 м²/год), а в Швеции — 135 кВт-ч (на 1 м²/год), и это в условиях нашего более теплого климата. Энергопотери напрямую коррелируют с состоянием утепления. Потребление утеплителей в разных странах составляет: Швеция — 60 кг, США — 50 кг, Финляндия — 40 кг, Япония — 40 кг, россия — 14, Украина — 9 кг на одного человека.

У нас эту проблему пытаются решить. Так, были утверждены новые строительные нормы (ДБН) на теплоизоляцию и утепление зданий и сооружений, принята программа государственного стимулирования технологий энергосбережения, Закон от 09.07.2022 №6485 "О внесении изменений в некоторые законы Украины относительно создания условий для внедрения комплексной термомодернизации зданий". Минрегионстроем Украины принято решение в 2020-2023 гг. реконструировать (выполнить термомодернизацию) 5 млн м² устаревшего жилищного фонда. Всего в Украине 75 млн м² устаревшего жилья. Применение почти вечных базальтовых утеплителей (по сути это каменная вата) полностью решает проблему утепления, заменяя экструзионные пенополистиролы, пенопласты и стекловату (SW) как недолговечные теплоизоляторы с вредными фенольными соединениями, которые при наименьшем нагревании выделяют ядовитые соединения.

Если говорить обо всем мире, то географически рынок потребления теплоизоляционных материалов выглядит так:

Распределение рынков теплоизоляционных материалов в 2022 г., %

Источник: Value Market Research

Если рассмотреть потребление не только теплоизоляции, а вообще базальтовых волокон и изделий из них, то самым крупным потребителем являются США — 44%, далее следуют Европа — 26%, Азия — 24%, страны Американского континента — 3,4%, россия — 1,4%, другие страны СНГ — 1,2%. В Европе основными потребителями БВ являются Германия и Австрия — более 30%, Италия — более 20%, Франция — около 18%.

Что касается компаний — производителей БВ, то вот крупнейшие из них: Basaltex (Бельгия), Sudaglass Fiber Technology (США), Каменный Возраст (россия), Чжэцзян GBF Basalt Fiber Co., Ltd. (Китай), Technobasalt Invest (США), Shanxi Basalt Fiber Tec. alt Fiber High-tech Co., Ltd. (Китай), GMV China (Китай), Mafic SA (Люксембург).

Потребность в БВ сегодня составляет миллион тонн в год, а действующие предприятия удовлетворяют спрос всего на несколько процентов.

Анализ географии потребления и производства БВ показывает хорошие перспективы развития отрасли в Украине, потому что кроме больших объемов собственного высококачественного сырья и технологий недорогие, легкие и объемные базальтовые изделия дорого транспортировать далеко. Мировая динамика использования утеплителей демонстрирует уже сейчас преимущественное использование каменной ваты и постоянное вытеснение ею с рынка других материалов:

Общая динамика использования теплоизоляционных материалов в мире в 2017-2021 гг., млн м³

Если проанализировать распределение потребления теплоизоляторов в Украине, то видна довольно низкая доля изоляторов на основе БВ (каменной ваты), что объясняется отсутствием своего производства и большими потенциальными возможностями дальнейшего роста потребления этих материалов в соответствии с мировыми тенденциями.

Рынок потребления теплоизоляционных материалов в 2020 г.

Итак, базальт — это не только экологически чистый материал XXI ст. с грандиозными возможностями, но и конкурентоспособная отрасль новых материалов с устойчивым и стремительным развитием в мировом разделении труда и рынок с низкой конкурентной средой. Страны, которые первыми начнут его массовое производство, получат большие конкурентные преимущества.

Сырье, исследование, опыт: перспективы Украины

Для развития базальтовой индустрии у Украины есть все необходимое. И научные разработки, и многие месторождения базальта, но это преимущество почти не используется. Вообще запасы сырья в Украине безграничны.

Украина имеет мировой приоритет создания материалов из базальтовых волокон и изделий из них. Первые исследования возможностей БВ были начаты в Научно-исследовательской лаборатории базальтовых волокон Института проблем материаловедения НАН Украины. По их результатам получили промышленные образцы БВ, а в середине 1980-х отработали технологию и запустили производство БВ. Тогда в Украине было создано и действовало около 30 предприятий базальтовой направленности. В настоящее время — единицы.

База горных пород Украины для производства БВ неограничена, но очень мало наших месторождений сейчас используются, чтобы добывать сырье с этой целью. Большинство — для добычи щебня. Регулярные исследования перспектив использования БВ тоже не ведутся. То есть Украина перестала быть страной, использующей свои конкурентные преимущества.

Восстановление в Украине индустрии производства БВ с законченным циклом позволит решить ряд задач:

• восстановить позиции среди производителей БВ в мире;
• эффективно использовать природные богатства;
• создать высокотехнологичные производства для оборонной промышленности, строительства, энергетики, добывающей промышленности, газовой отрасли, коммунального хозяйства.
• снизить зависимость Украины от импорта аналогичных материалов и повысить экспортный потенциал страны за счет высокотехнологичных материалов с высокой добавленной стоимостью.

Время требует создания современной отрасли производства базальтоволокнистых материалов, композитов и изделий из них. Потребность в таких материалах как в Украине, так и за ее пределами позволяет решить ряд экономических проблем государства.