Нанотехнологии - УрФО

Перейти на основной сайт
ИА ИНВУР Логотип Инновационного портала УрФО
Вы здесь: Главная // Аналитика

Торф как национальная идея

Добавлено: 2011-04-16, просмотров: 2896


Российская торфяная отрасль парадоксальна. Те, кто застал — а часто и создавал — централизованную экономику СССР, с ностальгией вспоминают её топливно-энергетическое прошлое. Учёные-торфяники в передышках между боями за гранты мечтают о её высокотехнологичном рыночном будущем. И только настоящего у неё практически нет, если не считать нескольких предприятий, рассылающих по стране удобрения. Вместо былых сотен миллионов тонн торфа в России сегодня добывают от силы полтора-два. Между тем в наследство от энергетической торфяной империи стране досталось около 3 млн га осушенных болот. В постсоветский период заброшенные торфяные поля потеряли прежних хозяев, а новые собственники покупали их не для разработки, а скорее в качестве территории, по принципу «пусть земля полежит — пить-есть не просит...».

Аномально жарким летом 2010 года оказалось: ещё как просит, особенно пить. Ядовитый дым тлеющих торфяников пополз над страной. Телевизор назначил безответное ископаемое виновником горящих лесов и деревень, слово «торф» сделалось синонимом слова «пожар», а голоса немногочисленных профессионалов потонули в медийном шуме. Сегодня, когда шум, вызванный пожарами, утих, а шум в связи с перспективой серьёзных финансовых вливаний ещё не успел по-настоящему подняться, наступает подходящий момент, чтобы расслышать голоса специалистов и взглянуть их глазами на тот клубок проблем и возможностей, которые представляет собой осушенное торфяное месторождение.

Сегодняшние собеседники журнала «Наука и жизнь» — учёный и производственник, посвятившие торфу не один десяток лет: доктор технических наук Олег Степанович Мисников, заведующий кафедрой геотехнологии и торфяного производства Тверского государственного технического университета и Виктор Леонкардович Гейлер, директор ЗАО «Росторфинвест» (Псковская область).


Беседа первая:
О бобрах, сфагнуме и ленинском плане ГОЭЛРО


Лист, упавший с дерева на поверхность земли, высохнет, истлеет, распадётся в органическую пыль, которую развеет ветер. Совсем другая судьба ожидает лист, упавший в болото: он будет разлагаться в кислой водной среде, без доступа воздуха, и уже никуда не денется, разве что, по мере того как в болоте нарастает слой разлагающихся растительных остатков, постепенно окажется в более низких слоях залегания. Та же судьба ожидает болотную траву и мхи, деревья и кустарники и даже живые организмы: через несколько тысяч лет все они станут торфом.

Химический состав торфа очень разнообразен: на него влияют глубина залегания и состав грунтовых вод, ландшафт местности, в которой он формируется, состав образовавших его растений и степень их разложения. В зависимости от разновидности торфа содержание углерода в нём варьирует, достигая 65%, он горюч. Как и деревом, торфом можно топить.

Только в отличие от дерева, даже сырого, в естественном состоянии торф представляет собой практически губку, вода составляет от 86 до 95% его массы. Торфяник — это, по определению, очень мокрое место.

Огонь на мокром месте

Как становится пожароопасным место, которое на 90% состоит из воды? Для добычи торфа залежь сначала осушают до 75—80% влажности: прокладывают сложную систему дренажных каналов, которая позволяет гибко управлять уровнем грунтовых вод. Для разработки подсушивают верхнюю часть залежи, «шапку». Снизу она остаётся подтоплена грунтовыми водами, по периметру окаймлена обводным каналом и вся насквозь прорезана хорошо рассчитанной сетью каналов помельче, по которым лишняя вода может как сбегать в ближайшую речку или пруд, так и возвращаться при необходимости на поле.

Словом, в рабочем состоянии торфяное поле больше всего напоминает церковный орган, где вместо труб — каналы, а вместо воздуха — вода. Управляя каналами, перекрывая их задвижками и шлюзами, можно выборочно регулировать уровень грунтовых вод на различных участках поля: понижать его там, где в данный момент идёт добыча, и поднимать в остальных местах, где работа не ведётся. Осушенные места требуют особых мер противопожарной безопасности, поэтому любое действующее торфопредприятие — это наблюдательные вышки, откуда сотрудники внимательно отслеживают каждую струйку дыма; противопожарные водоёмы, люди, средства и бульдозеры, готовые в любую минуту ликвидировать очаг возгорания или подтопить торфяное поле, перекрыв сброс воды из каналов.

Неприятности начинаются, если торфоразработку забросить.

— Влажность залежи, на которой идет добыча, примерно 75—79%, — объясняет Олег Степанович Мисников, — но представьте, что будет сухим летом, если разработка заброшена. Каналы открыты, вода ушла, дождя всё нет. Торф начинает сохнуть, высота сухого слоя увеличивается, капиллярная кайма постепенно уменьшается. Теперь сухой торфяной шапке достаточно одной искры. Никто не увидит возгорания, потому что на вышках никого нет, и никто не бросится его ликвидировать, пока задымление не станет заметно издалека.

— Искры? Или торфяники всё-таки могут самовозгореться?

— Торфяники, — произносит Мисников медленно, чуть ли не по слогам, — не самовозгораются. Самовозгорание залежи — это миф. Торф может самовозгореться только в штабеле, и то при стечении многих обстоятельств.

— В штабеле может, а в залежи — нет? В чём разница?

— Принципиальная! Разогревание торфяной массы в штабеле — сложный биохимический процесс, который может начаться, только если соблюдены два главных его условия: плохая вентиляция и низкая теплопроводность окружающей среды. Понятно, что в осушенной залежи таких условий возникнуть заведомо не может: она пористая, воздуха в ней много. Благодаря этому воздуху в торфе на поле всё время идёт теплообмен со средой. Источник возгорания торфяного поля — только человек: брошенные окурки, непогашенные костры, искры от техники.

— Почему тогда тлеющие торфяники так сложно потушить?

— Потому что торф содержит, в числе прочего, битумы — гидрофобные соединения, которые отталкивают воду. При высоких температурах торфомасса в залежи термически разлагается с выделением битумов и термобитумов: та часть торфа, которая подверглась воздействию высоких температур, оказывается буквально пропитана ими, и смочить её становится очень сложно. Если лить сверху воду, она просто будет скатываться. При тушении торфяных пожаров часто можно видеть, как в лужах оставленной брандспойтами воды плавают куски торфа, продолжая дымиться.

— Что же произойдёт с дымящимися торфяниками?

— Будут дымиться дальше, пока тление не дойдет до грунтовых вод. По мере того как процесс распространяется вниз, влаги в торфомассе становится всё больше, а кислорода, который поддерживает горение, всё меньше, и оно постепенно сходит на нет.

— А с ними надо при этом что-то делать? Сейчас все обсуждают: лить воду или надеяться на паводки, которые сами всё погасят.

— Нужна система мероприятий, и не заниматься «самолечением», оно до добра не доводит. Торфяники должны «лечить» специалисты. Чтобы быстрее прекратилось горение, надо поднять уровень грунтовых вод и задержать паводковую воду на торфяных полях. Провести гидротехнические мероприятия: сделать дамбы, перемычки, бульдозерами засыпать каналы в определённых местах. По нашим расчётам, мероприятия по обводнению обойдутся от 4 до 12 тыс. рублей на гектар, в зависимости от местности. И восстанавливать эту территорию надо не наскоком, а постепенно: не просто «заливать огонь», а рекультивировать торфяник, по максимуму восстановить условия, в которых он формировался до вмешательства человека. Определить площадь водосбора, рассчитать испарение и водный баланс. В соответствии с тем, что получилось, наладить и отрегулировать осушительную систему: обязательно весной, чтобы не упустить паводок. Главное — добиться первичного толчка, начала болотообразовательного процесса, дальше «живое» болото уже само о себе позаботится.

— То есть борьба с тлеющим торфяником — это не столько «залить водой», сколько «засыпать землёй»?

— Просто заливать водой — мало. Все эти странные разговоры администраций о том, чтобы постоянно лить на торфяные поля воду, меня озадачивают и огорчают. Представьте себе трубу: в один конец вода закачивается из реки, а из другого льётся на поле. Сколько денег через такую трубу можно пролить! И лить их бесконечно: пожаров труба не предотвратит, но чем больше пожаров, тем она лучше финансируется.

«Сделать всё как было»

— Говоря о рекультивации торфяника как о «восстановлении до прежнего состояния», мы немного лукавим. Хотя по международным классификациям торф и считается возобновляемым ресурсом, не может быть, чтобы торфоразработки не вторгались в то, что экологи называют уникальной экосистемой болот.

— Уникальна эта экосистема там, где болот мало, — отвечает на это Мисников. — А в России заболочено примерно 2 млн км2, или 12% территории. И при этом болота активно наступают: вертикальный прирост торфа составляет до миллиметра в год, а трансгрессия болота — его наступление на сушу — до 0,4 м в год. Болото ведь возникает как? Было озеро, оно постепенно зарастало, возник слой сапропеля — это болотный ил, — в него попадали растения. Фаза, когда на этом месте появился болотный торф, называется низинной. Затем на поверхности заболоченного места появилась прослоечка сфагнума. Сфагнум — это такая хорошая штука: он может удержать воды в тридцать раз больше, чем его собственная масса, и расти даже на атмосферной влаге. Поглотил влагу из атмосферы — прирос. Сфагнум привлекает всё больше и больше воды, и пошла расти шапка. Так формируется верховой торф. Да, мы меняем среду, меняя её водный баланс, поэтому надо всегда смотреть, что осушаемая территория вытерпит, а что нет. Но разве сами болота экологически нейтральны? А выброс метана? Сначала болото накапливает метан, потом выбрасывает в атмосферу, парниковый эффект от метана в 4—10 раз выше, чем от углекислого газа. Или сравните торфоразработку с добычей угля открытым способом. Поле карьера — десятки километров. Конечно, и там потом проводят рекультивационные работы, пытаются по возможности засыпать. Но всё равно убрать карьер очень сложно, он представляет собой буквально дыру в теле планеты. А что такое торфяное болото после прекращения добычи торфа? Проведите грамотные гидротехнические мероприятия, и возникнет просто новый водный или лесной объект. Озеро, болото, поле, лес, рыболовные или сельскохозяйственные угодья.

— Система отлично восстанавливается после того, как прекращается добыча торфа, — поддерживает Мисникова Виктор Леонкардович Гейлер, директор ЗАО «Росторф-инвест». — У нас на Северо-Западе на выработанном торфянике через 2—3 года начинает расти берёза, а через 10—15 лет восстанавливается весь моховой слой и снова появляется клюква, даже крупнее, чем до выработки, возможно благодаря обновлению мха. Кроме того, у нас есть такой фактор заболачивания, как бобры. Бобр — поразительный зверь. Все наши замечательные, большие, глубокие каналы он мгновенно перегораживает своими плотинами, блокируя сброс воды. Активность бобров и их количество зависят, конечно, от региона, от плотности населения; я не знаю, как обстоит дело, скажем, в Шатуре, потому что Московский регион населён очень плотно. Но в Псковской области живёт всего 700 тыс. человек, и мы вынуждены постоянно бороться с бобрами. Ходит экскаватор, чистит каналы, освобождает от плотин осушительную сеть. Если этого не делать, бобры сведут её на нет очень быстро.

Можно обсуждать, как именно рекультивировать неиспользуемый торфяник, но что представляет собой рекультивация всех брошенных торфяных полей в масштабах страны? В феврале на круглом столе «Реабилитация торфа», который прошёл в Политехническом музее, приводились впечатляющие цифры: мелиорация в Советском Союзе шла такими темпами, что для создания осушительных сетей было вынуто в общей сложности 300 млн кубометров грунта — на 100 млн больше, чем при строительстве канала Москва — Волга. Могут ли исчезнуть сами собой такие гигантские мощности? Используемый торфяник не горит, а заброшенный пожароопасен, поэтому многие считают, что главная страховка от торфяных пожаров — это возобновить и продолжать добычу торфа в полном объёме.

В системе командной социалистической экономики этот подход успешно работал бы и дальше. Однако в условиях рынка легче представить себе бобров, возвращающих на место 300 млн кубометров грунта, чем крупного потребителя, готового добровольно связаться с таким неоднозначным топливом, как торф. Энергетики в лучшем случае благожелательно называют энтузиастов торфяных электростанций большими мечтателями.

Испытание рыночной экономикой

Немного истории. Торфяная промышленность молодой Советской республики стартовала в мобилизационном режиме в 1920-е годы. Ленинский план ГОЭЛРО, о котором торфяники, независимо от своих политических взглядов, по сей день говорят с большим пиететом, был нацелен на индустриальное развитие регионов на основе местных топливных баз — это давало стратегическую независимость от привозных топлив и технологий. Этот короткий и яркий топливный период продлился до 1950-х годов. Ключевые составляющие золотого века торфяной промышленности — гидравлический способ добычи, изобилие почти бесплатной рабочей силы и эффективное внеэкономическое принуждение.

В середине 1950-х годов в Тюменской области нашли газ и нефть. После этого потребность энергетики в торфе пошла на спад, а если возникала, то в основном в связи с особо холодными зимами, как, например, зима 1979 года, когда лопались трубы в Москве и Тольятти, а Тверская область сожгла всё, что может гореть, включая даже сельскохозяйственные запасы торфа, и избежала переохлаждений. 1980-е годы застали отрасль уже планово убыточной. А после 1991 года, в условиях экономической свободы, электростанции неудержимо начали переходить на газ: он был дешевле, чище и гораздо проще в работе, чем пыльный и технологически требовательный торф.

Сохраняется ли потребность в добыче торфа в эпоху нефти и газа? Гектары осушенных торфяников, сколько их ни будь, — плохая причина вкладываться в заведомо нерентабельное производство. Однако опыт соседей показывает прекрасную совместимость торфяной отрасли и рынка. Маленькая лесистая Финляндия добывает 12 млн т торфа в год. Большая и не менее лесистая Канада — всего один миллион, но это не мешает ей лидировать в экспорте сельскохозяйственной продукции на основе торфа и оборудования для его добычи. Активно добывают торф — и зарабатывают на торфяном машиностроении — Германия, Ирландия и другие обладатели лесов и болот. Почему они, а не мы?

Беседа вторая:
Можно ли заработать на торфе?


Концентрат «всего лучшего, что есть в органике», изощрённое по структуре и многокомпонентное по составу торфяное сырьё обладает впечатляющими возможностями и широким спектром применения.

Гуматы: от парника до пустыни

Производство удобрений на основе торфа Мисников считает лидером по экономической эффективности.

— В этой области скоро произойдёт взрыв востребованности торфа, — уверен Олег Степанович. — Торфопредприятия, которые выжили в 1990-е годы, выжили именно на торфяных грунтах. Существуют удобрения более высокого класса: гуматсодержащие материалы. Дело в том, что торф богат гумусом, а гумус — это основа плодородия почвы. Но гумус содержится в торфе в связанном состоянии: растению сложно его оттуда забрать. Если же обработать торф щёлочью, выделяются гуматы, водорастворимые соединения, и растению легче их потребить. Такие материалы — не только питание, но и прекрасные стимуляторы роста. Кроме того, гумус — хорошее связующее: он может связывать деградированные почвы, которые выдуваются ветром, или почвы, которые размываются водой. Есть такая проблема — опустынивание. У Сахары, например, фронт наступления — 50 км в год; пустыня захватывает всё новые и новые земли. У белорусов, которые продают гуматы в Арабские Эмираты, уже не хватает объёмов сырьевой базы, чтобы удовлетворить спрос. А есть ещё Ближний Восток, Казахстан и другие засушливые регионы.

Сорбенты: от океана до погреба

Пористая структура и капиллярность — этого уже достаточно, чтобы сделать торф идеальным сырьём для сорбентов. Общеизвестно, что в старину верховой сфагновый торф использовался как перевязочное средство.

— Не только в старину, — уточняет Мисников. — В нашем музее лежат санпросветброшюры периода Великой Отечественной войны: инструкции, как использовать сфагнум для перевязки ран. Он не только прекрасно впитывает, но и бактерициден. Индейцы использовали его в качестве подгузников для своих новорождённых; у нас на кафедре по торфяным подгузникам студентка даже защитила квалификационную работу бакалавра. Мы убирали из фабричных подгузников полиакрилат, заменяли его гранулированным торфяным наполнителем и давали мамочкам на апробацию — те были в восторге. Никаких раздражений, шарики под массой ребёнка не сдавливаются и не слёживаются, массируют его. Есть и более простые применения. У моей кошки в туалете — торфяной наполнитель. Храним в торфе яблоки, свёклу, морковку — никаких проблем. Яблоки сорта пепин шафранный, например, считается, что не лежат. Если хранить их обычным способом, то к Новому году они сморщатся и процентов 25 сгниёт. А я переложил их слоями торфа и сохранил. Даже если одно или два испортятся, гниль не пойдёт на соседние: бактерии в торфе не распространяются. Я даже хотел направить студентов на овощебазы, чтобы они посчитали, сколько картошки, свёклы, моркови портится при хранении и что будет, если мы локализуем гниение торфом.

— Направили?

— Не хватило рук. Очень сложно привлекать в торфяные исследования молодёжь. А жаль, потому что возможности высокотехнологичных сорбентов практически безграничны. Почистить можно всё, если знать, под какой конкретный продукт делаешь сорбент. Например, если известны параметры сырья, свойства сырьевой базы, можно сделать сорбент, способный очищать воду от разливов нефти: он это нефтяное пятно просто засосёт, именно плёнку, без воды. Ведь в чём основная проблема? Когда нефть пролилась, пятно начинает быстро разрастаться, оно стремится растянуться в плёнку молекулярной толщины. И захватывает огромную площадь. А сорбент свяжет эту нефть и может потом плавать с нею довольно долго; есть время спокойно его собрать.

— А дальше?

— Пустить на переработку: хочешь крекинг делай, хочешь сжигай. У меня лежат кусочки такого сорбента с поглощёнными продуктами нефти внутри — они так её держат, что даже не пачкают, если взять в руки.

От других субстанций торф может очищать воду за счёт своих ионообменных свойств.

— Известен исторический факт, — рассказывает Мисников. — Холера, регулярно опустошавшая Европу, обходила стороной те места, где выгребные ямы засыпали торфом. Засыпать торфом выгребные туалеты — это очень хорошая идея, и не только потому, что он блокирует распространение бактерий. Дело в том, что одна из технологий получения удобрений такая: торф компостируется — разогревается для активизации азота, или его поливают аммиачной водой. Этому же процессу естественным путём подвергается торф, «пропущенный»через сельский туалет, только удобрение получается ещё лучше: активизируется и тот азот, который изначально был в торфе, и тот, который торф забрал дополнительно из фекалий.

— При мысли о том, что полстраны пользуется выгребными туалетами, сразу хочется спросить о нанотехнологиях.

— Есть и такое, — неожиданно отвечает Мисников. — Как раз сейчас одна разработка проходит серию экспертиз в Роснано. Получение гидрофобно-модифицирующих составов на основе торфа.

— Гидрофобных? На основе гидрофильного торфа?

— Мы же сами наблюдаем, что торфяники сложно залить водой.

Битумы: держать порох сухим

— Существует много сыпучих продуктов, — объясняет Мисников, — которые, отсыревая, приходят в негодность: порох, цемент, гипс, минеральное удобрение... Специальная добавка на основе торфа может радикально понизить их способность впитывать влагу. Если обработанный такой добавкой цемент насыпать в стакан, а сверху налить воду, вся вода остаётся на поверхности, а цемент не увлажняется.

— Каким образом?

— При пиролизе торфа — разложении под воздействием высоких температур, выделяется, как я уже говорил, гидрофобная фракция: битумы. Мы научились наносить их на частицы цемента в виде гидрофобной наноплёнки. Обработанный таким образом цемент может храниться, не отсыревая, столетиями. Если сделать то же для других аналогичных продуктов, мы получим порох, который всегда остаётся сухим, удобрения, которые не слёживаются, бессрочно «готовые к бою» порошковые огнетушители, да мало ли что ещё...

— И где можно купить мешок гидрофобного цемента для дачного долгостроя?

— К сожалению, пока нигде. Цемент оказался не самой удачной мишенью. Мы в 2004 году выбрали его, как одно из направлений использования торфа в строительстве. Но встраивать технологию внесения добавки в существующий производственный процесс пока проблематично. Продолжаем работать над этим...

История с неотсыревающим цементом символична. Язык не повернётся назвать эту технологию невостребованной. Также невозможно назвать невостребованными дешёвое и экологичное топливо, сорбенты, способные защитить окружающую среду от всего, чем мы её угощаем, от нефти до фекалий, или удобрения, открывающие земледелию путь туда, где оно считалось невозможным. У всего этого калейдоскопа возможностей есть только одно «но»: всё не так просто. Если точнее, всё очень непросто. «Торфом — либо заниматься серьёзно, либо не браться за него вообще», — признаются профессионалы-торфяники.

Слишком много свойств

— Слово «торф» не должно вводить нас в заблуждение, — говорит Мисников. — Оно объединяет самые разные с точки зрения химии материалы. Группы химических соединений будут одни и те же, но распределение их может очень сильно различаться.

Несмотря на одинаковый механизм формирования залежи и одинаковый временной горизонт, торфяники исключительно разнообразны. В зависимости от ландшафта и растительности, которая разлагалась, от минерального состава почвы и атмосферного питания минерально-органический «коктейль», который представляет собою торфяная залежь, окажется очень разным и соответственно по-разному будет проявлять себя при добыче и при использовании.

Параметров, от которых зависит промышленный потенциал торфа, слишком много, и они слишком разноплановые. Некоторые связаны с химическим и элементным составом: содержанием гумуса, битумов, уровнем кислотности, долей золы — несгораемого минерального остатка; другие — с влажностью и пластичностью, степенью разложения, размером частиц. Только зная, какое именно сырьё оптимально для производства конкретного продукта, можно начинать искать под него сырьевую базу — залежь. Только зная характеристики торфа в конкретной залежи, можно грамотно решить, какими методами его добывать, для чего использовать и даже как транспортировать.

Доставка — отдельная история, для торфа весьма болезненная. Он слишком лёгкий. Из-за низкой плотности для его перевозки нужно больше вагонов или цистерн, чем для угля или мазута, его главных конкурентов, а ведь он ещё и отстаёт от них по теплотворности.

— А зачем его далеко возить? — говорит Мисников. — Торф — это же местное топливо. По нашим расчётам, при доставке до 100 км использование торфа вполне рентабельно. Недавно мы делали расчёт для одного заказчика, которому для развития производства понадобилась собственная энергия. Его энергетическое предприятие собирается потреблять 250 тыс. т торфяного топлива в год, обеспечивать производство электричеством и теплом, а избыток поставлять на рынок. Надо было посчитать разные варианты снабжения предприятия топливом, включая добычу и доставку. Мы рассматривали различные торфяные базы, различное оборудование (кстати, техника для добычи торфа на территории России практически не выпускается, её основные производители Финляндия, Ирландия, Канада и Белоруссия), и вот что получилось. Даже при самых отвратительных условиях — расстояние 100 км, худшие характеристики сырьевой базы и самое дорогое оборудование — себестоимость тонны торфа будет 1240 рублей, включая стоимость доставки потребителю. Учтём разницу в теплотворной способности (вместо одной тонны угля надо сжечь 2 — 2,5 т торфа), и получится две с половиной — три тысячи рублей. А уголь сейчас там стоит 3600 рублей. То есть даже по худшему сценарию выгодно. А по лучшему — себестоимость топлива вообще 350 рублей за тонну.

Поверхностному взгляду торф кажется источником лёгкой прибыли. Но только поверхностному. Технически добыча его действительно несложна, а себестоимость привлекательно низкая. Однако чтобы этим воспользоваться, необходимы идеальная технологическая дисциплина и полное понимание того, какой сырьевой базой располагает конкретное месторождение.

— Экспертам заказывают проектировочные работы, — объясняет Мисников. — Они выезжают на месторождение. Бурят, берут пробы в тех характерных точках, в которых что-то может меняться. Оценивают сырьевую базу качественно и количественно: сколько там торфа, какие у него характеристики. Результат — заключение о том, как его можно использовать. Вот так — с наибольшей эффективностью, а так — менее эффективно. Руководство предприятия принимает решение и приступает к созданию бизнес-плана. Оценка сырьевой базы, проектные работы и научно-техническое сопровождение обходятся в России примерно в 3-5% от стоимости всего проекта. А сколько можно сэкономить, зная, какую продукцию производить, с каким качеством и какое оборудование будет оптимальным! Один трактор для болотных работ стоит сейчас 3—4 млн рублей. К сожалению, сплошь и рядом производители приходят, когда уже добыча вовсю идёт: «Почему не получается?» Такая беспечность и компрометирует торф.

Причуды нормативной базы

Торф относится к категории полезных ископаемых. Каменный уголь — тоже. Знака равенства между торфом и углём это не означает, но нормативная база, регулирующая добычу торфа, без колебаний приравнивает его к углю. По нормативам, торфоразработка — вид горнодобывающего производства, и каждое торфопредприятие должно уметь отчитаться так, словно оно шахта и расположено глубоко под землёй.

Торфяники «стали горняками» в 1980-е под памятный многим лозунг «Экономика должна быть экономной». Объединились министерства и вся инфраструктура, заодно сделались общими и технологические нормативы. Торфопредприятиям стало трудно отчитываться за корчёвку пней, потому что пней в шахте нет, и объяснять, почему в сметах отсутствуют взрывные работы.

— То, что мы числимся по горной промышленности, до сих пор наша основная проблема, — говорит Виктор Леонкардович Гейлер. — Мы обязаны иметь службы, которые торфопредприятию абсолютно чужды. Например, объём запасов, по горным правилам, оценивает маркшейдер: определяет конфигурацию и размер угольного пласта. Но для торфяной залежи этого сделать невозможно, торфяное поле «дышит», увеличивается и уменьшается. Или ещё пример. Когда горное оборудование вырабатывает срок своей службы, дальше его использовать можно только при условии ежегодной экспертизы. Наверное, в шахте это логично, а нам приходится ежегодно платить по 30, 40 или 50 тыс. рублей за экспертизу каждого старого трактора, которых у нас больше пятидесяти.

— А как вообще торфяному полю удаётся отчитаться «в качестве шахты»?

— Ведём дополнительный поток совершенно ненужной документации, — говорит Гейлер, — держим специально обученных людей, которые занимаются только этой отчётностью.

— При этом перевозка угля дотируется, — добавляет Мисников, — а перевозка торфа — нет.В 2009 году собирался Союз промышленников и предпринимателей, там приводились цифры: перевозка тонны угля обходится, благодаря дотациям, в 22 рубля, а торфа — в два-три раза дороже. Или как вам такое: у нас по закону импортное промышленное оборудование не должно облагаться таможенными пошлинами, если в России аналогичной техники не производят. А если производят, то импортная облагается таможенными пошлинами. Логично. Но почему-то торфяное оборудование облагается пошлинами при ввозе, хотя в России его не делают. А вот, например, оборудование для заготовки леса хотя и производится своё, но импортное ввозится беспошлинно.

Территориальный статус торфяного поля тоже долго оставался довольно запутанным. К чему его отнести — к недрам? Водным ресурсам? Лесному хозяйству? Некоторое время торфопредприятия платили налоги по трём позициям одновременно, но недавно соломоново решение было принято: водный объект, поскольку около 90% залежи — это вода. Однако на болоте растут деревья, и всем разрешительным инстанциям хочется провести их как строительный лес, потому что тогда за разрешение его свести с торфодобытчика можно взять как с лесозаготовителя — дороже.

Сказанного достаточно, чтобы понять: потенциально торфяное производство может быть рентабельным, но для коммерческой отдачи ему необходимы преодолимые расстояния, логичные законы и глубокое уважение к науке и технологиям. Это обстоятельство делает торфянку чем-то вроде экономической лакмусовой бумажки: фактор дураков и дорог в условиях рынка оказывается для неё критичен.

Беседа третья:
Кому выгодно?


Слушая про композиционные удобрения на основе гуматов, строительную теплоизоляцию и сорбенты для хранения картошки, нормальный человек немедленно спрашивает: где это можно купить? И чаще всего получает в ответ красноречивый вздох. Чтобы что-то купить, надо, чтобы это стало хотя бы кому-то выгодно делать.

«Пустите фермера на болота!»

— Торфоразработки, — убеждён Гейлер, — удел малого и среднего бизнеса. На них вся надежда: собственник, который вложился в торфяник, чтобы его развивать, будет прирастать к нему, заботиться о нём, как крестьянин о своём поле. Но сейчас доступ для фермера затруднён из-за огромных расходов, которые приходится нести раньше, чем предприятие получит первую прибыль. Например, чтобы начать поднимать заброшенное месторождение площадью примерно 300 га, нужно сразу отдать порядка пяти миллионов рублей за разрешительную документацию. Человек ещё ничего не произвёл и не продал, но уже платит. Затем покупка оборудования, подготовка месторождения: заново осушить его, вывезти лес — всё это очень затратно, у мелкого фермера таких ресурсов просто нет. Хорошо, допустим, 300 га — это много. Но существует множество мелких когда-то мелиорированных участков: по 50, по 100 га. На них могут вполне эффективно работать фермерские хозяйства и малые предприятия, если только облегчить им доступ к полю.

— Возьмите Ирландию, — поддерживает Мисников. — Торфяное производство представлено там во всех формах: от допотопных до высокотехнологичных, и гиганты прекрасно существуют бок о бок с мелкими собственниками. Например, стоит ферма, рядом с ней болотце. Там фермер может вручную резать торф для своих целей. Так пустите его туда и не мешайте. Если у фермера есть возможность своими руками нарезать торф для отопления или сделать из него какое-то простое удобрение... Даже в «Науке и жизни» у вас писали, как самому сделать удобрение из торфа! А топить торфом, заготовленным тут же, рядом, ирландскому фермеру обходится в три-четыре раза дешевле, чем соляркой или газом.

Впрочем, опасаться, что допущенный на болота мелкий собственник немедленно разбогатеет, не приходится.

Сезон заготовок длится с мая по август, за это время надо успеть получить расчётный объём. И здесь вступает в силу фактор погоды. В норме уборочный цикл занимает около двух дней: торф добывается, раскладывается на поле и сохнет. Капиллярный и пористый, торф крепко держит влагу внутри и сохнет, мягко говоря, не очень охотно. Однако в хорошую погоду искомых 42—45% влажности, при которых «урожай» можно убирать, торф достигает на следующий день, его собирают, и цикл повторяется. Но достаточно пойти дождям...

— Можно усовершенствовать оборудование, расставить людей, всё подготовить и предусмотреть, но полили дожди — и ты ничего не можешь сделать, — говорит Гейлер. — На каждый день осадков мы теряем ещё один лишний день: пока торф просохнет. А дней всего около 130 в сезон. Чтобы не сорвать поставки по договорам, приходится держать полуторный запас оборудования и двукратный запас площадей и добывать в полтора раза больше расчётного количества.

— Торф хорошо лежит?

— Плохо. 10—12% — нормативные потери при хранении. К тому же чем дольше торф лежит в штабеле, тем больше риск, что он разогреется и возгорится. Приёмы, позволяющие это предотвратить, существуют, но тоже идут в затратную часть.

— Остаётся спросить: может ли торфопредприятие быть рентабельным в принципе?

— Должно. Но сумасшедших прибылей ждать не надо. Торфопредприятие прибыльно, если развивается комплексно. Делает разные виды продукции, целится в разные рынки сбыта. Замыкаться на один вид продукции очень рискованно. Пример «Шатурторфа» это хорошо показал. Его создали, чтобы снабжать топливом единственного потребителя — Шатурскую ГРЭС, и когда она перешла на газ, это могучее объединение, состоявшее когда-то из пяти —семи предприятий, понесло огромные потери.

Инвестиций со стороны крупного бизнеса Гейлер даже не рассматривает.

— Торфа в мире добывается, дай бог, 20 млн т, 12 из них у финнов, а здесь, в России, два. Куда идти большому бизнесу? На эти два миллиона? Да, когда-то в России добывалось до 100 млн, со всеми сельхозхимиями вместе. Но реально, если всё сложится удачно и разумно, Россия будет добывать торфа 5—7 млн т, максимум 10. Для большого бизнеса это не объёмы.

Фермерам трудно, для больших игроков — мелко, методом исключения из заинтересованных в торфе сторон остаётся государство. У торфа много достоинств как у местного, регионального ресурса. И один, но важный «недостаток»: крайне низкая коррупционная ёмкость. Проще говоря, на нём трудно заработать противозаконным путём.

Местное топливо с антикоррупционным эффектом

— Нельзя смотреть на торф исключительно с точки зрения сиюминутной финансовой отдачи, — говорит Мисников. — Торфоразработки — двигатель экономики региона; на них завязано и местное развитие, и социалка, и борьба за качество населения, прекращение его деградации, и прокладка дорог, и туризм... А у нас вместо формирования стратегии развития регионов идут по пути наименьшего сопротивления. Куда протянули газовую трубу, там есть тепло. Куда не протянули, целые регионы сидят на угле и на мазуте, хотя могли бы отапливаться собственным торфом.

— Восстановим торфяную отрасль, и население экономически депрессивных районов тут же перестанет пить и примется добывать торф и принимать туристов?

— Не сразу. Но вы же не будете спорить, что торфяник, где идёт добыча, — это рабочие места. Занятость — главное средство в борьбе с деградирующими территориями: когда человек занят, он меньше пьёт.

— Если мы говорим только о выгоде, — поддерживает Гейлер, — то, наверное, торф — не оптимальный объект для инвестиций. Но у нас же есть маленькие районы, посёлки, созданные и ориентированные на добычу торфа: подготовленные месторождения и обученные люди, которые сейчас ничего не делают, а только представляют собой социальную опасность. Забросить всё это — совершенно нецелесообразно с государственной точки зрения. В какую-нибудь местную котельную бессмысленно возить уголь из Воркуты или Кузбасса. Надо самим всё для себя делать. Тогда будут и рабочие места, и малый бизнес, и средний бизнес.

— Проблема в том, — говорит Мисников, — что коррумпированность администраций сейчас довольно высока. А торфяная отрасль коррупционно малоёмкая. Всё дёшево, близко и прозрачно. Руководитель, который с кем-то где-то там заключил договор на поставку угля или мазута, может и себе положить процент. Поэтому в угле и мазуте он заинтересован. А если поставлять торф, в чём его интерес?

— Торф «прозрачнее», чем мазут? Почему?

— Потому что от добывающего до потребляющего — не больше ста километров, и всё на виду: и производство, и доставка. Вот участок, вот месторождение, на нём идёт добыча. Штабеля стоят, видны со всех сторон. Где ты там украдёшь?

— И я не могу подойти к рабочему и договориться на полгрузовичка в объезд шлагбаума?

— Какой объезд по болоту? По нему проложено несколько путей, и все на виду. Кроме того, всё давно и очень хорошо посчитано. Лимиты на топливо выделяются под программу добычи. Никаких посредников по дороге. А финны ещё грамотнее сделали: теплостанция покупает не торф, а гигакалории. Сожгут, определят теплотворную способность — и платят производителю деньги из расчёта за тепло.

— На чём, на ваш взгляд, может подняться торфяная отрасль?

— На небезразличных региональных администраторах. Торф означает возможность поднимать свой регион. В чистом костюме вы копать огород не пойдёте, вы переоденетесь. То же самое здесь: где-то нужно топливо почище, но где-то подойдёт и погрязнее, если в этом есть здравый смысл.

— Сегодня торфяная отрасль волнуется в ожидании бюджетных вливаний, они, безусловно, повысят её привлекательность в глазах крупных игроков и местных администраций. Но надолго ли? Дотации не всегда стимулируют развитие. Успеет ли что-то реальное возникнуть раньше, чем закончатся деньги?

— Я оптимист, — говорит Мисников. — Торф — это такая «вещь в себе», он всегда выстреливает в критических ситуациях.

— А каких кризисов оптимисты ждут сейчас?

— Например, вступления России в ВТО. Если это действительно произойдёт, внутренние цены на топливо могут отреагировать, и никакая альтернатива газу не окажется лишней.

Редакция благодарит за помощь в подготовке материала доктора технических наук, профессора ТГТУ, заслуженного деятеля науки РФ А. Е. Афанасьева и В. И. Маркова, заместителя начальника Росторфа в 1979—1990 гг.

***

Подробности для любознательных

Как получают гидрофобный цемент?


Из статьи О. С. Мисникова «Физико-химические основы гидрофобизации», журнал «Теоретические основы
химической технологии»,
т. 40, № 4, 2004.


Процесс гидрофобизации цемента при термоактивации его смеси с торфяными добавками происходит следующим образом. При температурном воздействии составляющие органического вещества торфа начинают деструктурироваться с образованием газообразных, жидких и твердых компонентов. Пары воды и некоторые летучие соединения удаляются из смеси на начальном этапе термического разложения. Жидкие продукты пиролиза, представленные в основном битумной фракцией, сорбируются на минеральных зёрнах цементных частиц. Это происходит вследствие того, что дисперсные минеральные компоненты «всасывают» благодаря капиллярным эффектам образующийся при термической переработке битум и, вследствие достаточно высокой энергии связи, могут удерживать его длительное время. Твёрдые остатки органического вещества приобретают дополнительные водоотталкивающие свойства, пропитываясь наиболее «тяжёлой» частью оставшихся в них битумов. Особенно эффективным в этом отношении является температурный диапазон 450—500 К. В результате термоактивации органоминеральной смеси на цементных частицах появляются гидрофобные оболочки из сорбированных на их поверхности жидких смолистых продуктов пиролиза органического вещества торфа, не допускающие смачивания её водой. Практически во всех проведённых экспериментах наблюдается превышение времени смачивания поверхности цемента водой, регламентируемого ГОСТ 10178—85, более чем в 100 раз.

***

Самовозгорание торфяников — это миф

Если вы положите руку на торф, приготовленный к уборке, вам покажется, что он «живой» — чуть-чуть теплее окружающей среды, потому что он хорошо аккумулирует солнечную энергию. Этот тёплый торф закладывают в штабель и засыпают всё новыми порциями добытого торфа. Внутренняя часть штабеля оказывается хорошо теплоизолированной, там появляются зоны примерно на 5оС теплее окружающей среды. Это благоприятные условия для микроорганизмов особого типа, которые развиваются с выделением тепла. В науке существуют различные модели процесса саморазогревания торфа, но наиболее распространена следующая. Температура внутри штабеля растёт и достигает диапазона 72—80оС, затем биохимические процессы в очаге затухают и идёт химическое разложение торфяной массы. Интенсивное саморазогревание начинается, когда тепла в активной зоне образуется в три раза больше, чем из неё отводится. Как правило, это бывает при высоте штабеля больше 2 м. В результате в «активной» зоне образуется так называемый полукокс с высокой способностью к окислению: чтобы он начал окисляться, достаточно кислорода воздуха. Если в этот момент штабель вскрыть (например, при погрузке экскаватором), воздух хлынет в активную зону и может произойти самовозгорание. В осушенном торфянике такие условия невозможны. В нем воздух есть всегда.
Источник: Наука и жизнь, Е.Вишняковская