Письмо министру экологии «О выходе из тупика Монреальского протокола»

Министру природных ресурсов и экологии РФ А.А. Козлову.

Копия: заместителю председателя Совбеза РФ Д.А. Медведеву

Исх. № 01−33 от 25.12.2020

Рег. № 1 378 612 от 25.12.2020

* * *

Уважаемые Александр Александрович и Дмитрий Анатольевич!

Обратиться повторно в Минэкологии и непосредственно к Вам от научно-исследовательского и проектного кооператива «Элегаз» я посчитал уместным, поскольку спустя пять лет после первого обращения к С.Е.Донскому, занимавшего в то время пост министра экологии, произошли принципиальные изменения.

Прежде всего надо отметить принятие в 2020 году поправок к Конституции РФ, которые позволяют иначе посмотреть на обязательства России по Монреальскому протоколу в отношении рабочих тел энергетических циклов, то есть на запреты по использованию фреонов, которые по версии Венской конвенции 1985 года и Монреальского протокола 1987 года, являются причиной гибели стратосферного озонового слоя Земли.

Детальное обоснование необходимости денонсации Монреальского протокола в следствие его неразрешимых противоречий с обновлённой Конституцией России изложено в статье Игоря Мазурина «Обновлённая Конституция РФ требует отмены Монреальского протокола: Часть 1, Часть 2 и Часть 3».

Несмотря на то, что 196 государств приняли обязательства по запретам на использование фреонов, содержащих в молекуле хлор и бром, последние данные за 2020 год указывают на то, что четверть века запретов не дали ожидаемого эффекта. Озоновая дыра над Антарктидой достигала в 2020 году площади 25 млн км2, что почти равно площади всей Антарктиды. Но не это главное. Главной проблемой принятых обязательств России по Монреальскому протоколу является отсутствие на рынке полных альтернатив для запрещённых к использованию фреонов и неизбежные последствия, связанные с их отсутствием. Яркой иллюстрацией таких последствий являются взрыв углеводородных спреев в Москве в подземном переходе в районе метро Пушкинская и пожары в ТРЦ «Зимняя вишня», а также в клубе «Хромая лошадь». За рубежом аналогичная по количеству жертв катастрофа произошла в Лондоне при возгорании наружной теплоизоляции высотного дома.

Подробно об этом и других аналогичных пожарах, вызванных взрывами холодильников, читайте в статье Владимира Сывороткина «Нескончаемая цепь преступлений Монреальского протокола».

В каждом случае причиной были углеводороды, используемые как пенообразователи при замене запрещённого негорючего фреона-11 на дешёвый изобутан или пентан, которые попав в поры пластика на долгие годы остаются миной замедленного действия. При контакте с искрой или от пламени зажигалки они моментально вспыхивают и хорошо горят. В ТРЦ «Зимняя вишня», а также при пожаре в Лондоне, этот эффект прекрасно наблюдался. Взрыв в переходе на Пушкинской несколько иного свойства. Там свой характер продемонстрировала недорогая косметика на основе углеводородов, используемых для выталкивания и распыления одеколона, взамен прежней негорючей смеси фреона-12 и фреона-11.

Но это не вся проблема. Наибольший урон в России получен из-за запретов на использование пожаротушащих бромсодержащих фреонов. Конкретно 114В2, который использовался до запретов на атомных и дизельных подводных лодках. После принятия запретов на бромсодержащие фреоны Россия потеряла АПЛ «Комсомолец» с частью экипажа и полный состав приёмочной комиссии при испытаниях дизельной подводной лодки «Нерпа». Это только официально опубликованные данные. Альтернативных заменителей пожаротушащих средств для запрещённых бромфреонов пока не найдено, а фторуглероды, которые были менее эффективны по пожаротушащим свойствам, но при этом были термостабильны и безопасны для человека, перевели в категорию парниковоопасных и также фактически запретили для использования.

Постановление Правительства РФ №228 от 24 марта 2014 года «О мерах государственного регулирования потребления и обращения веществ, разрушающих озоновый слой» ещё больше обострило проблему отсутствия эффективных пожаротушащих веществ. В итоге ни в «Хромой лошади», ни в «Зимней вишне» и не могло быть эффективных пожаротушащих веществ, но были пеноматериалы с углеводородами в качестве наполнителей. По этой причине финал не заставил себя ждать и был вполне закономерен.

Но до приёма поправок к Конституции в 2020 году причины катастроф можно было списать на обязательства по выполнению запретов, принятых Россией по Монреальскому протоколу. Хотя уже в 2014 году Европейский союз вполне официально избавилась от этих обязательств, приняв Регламент ЕС №517/14 по порядку использования фторсодержащих парниковых газов. Этот документ вышел в свет в год, когда правительство России запретило к использованию все 95 фторсодержащих веществ из приложения к Монреальскому протоколу.

Видимо, основой такого решения была возможность применения R-134a для холодильников и R-125 для пожаротушения. Эти вещества в России не производятся и их покупают по импорту, несмотря на опасность для человека чрезмерного количества неизученных фторсодержащих примесей в R-134a и нестабильность, присущую всем ГФУ, из-за чего они совершенно непригодны в качестве альтернатив запрещённым ХФУ и бромфреонам. При незначительных воздействиях они слишком быстро разлагаются и становятся опасными для человека и значительно сокращают жизнь машин, если не производить их частую замену в агрегатах. Как известно, после принятия Кигалийской поправки, начиная с 2020 года Россия должна постепенно вывести всю группу ГФУ из употребления из-за их парниковой опасности. В итоге, теперь R-134a и R-125 придётся выводить из употребления, хотя эксперт ЮНИДО В.Н. Целиков успокаивает всех и обещает квоты для России, при том, что Госдеп США обещает новые санкции.

Сегодня у России в качестве рабочих тел для холодильных машин фактически остались только аммиак и углеводороды как природные хладагенты. Рекламная компания по их использованию была начата ещё в 2013 году, когда стала ясной неизбежность запрета и на использование ГФУ из-за дефицита сырьевого фтора у монопольных производителей. ТНК «Дюпон де Немюр», захватив мировые рынки хладагентов за счёт блестящей маркетинговой операции с запретом «озоноопасных», но безопасных для человека ХФУ, навязала свои нестабильные, но опасные для человека ГФУ. При этом в США возник дефицит сырьевого фтора, без которого атомная промышленность США существовать не может. Главной причиной возникновения дефицита стала необходимость для ТНК «Дюпон де Немюр» в обмен за захваченные рынки обеспечивать полмира фреоном R-134a, получая при этом хорошую прибыль. Но нестабильный R-134a в агрегатах живёт в качестве безопасного хладагента не более полугода, после чего его необходимо заменять на новый, если не жалко компрессора, который через 3−5 лет придёт в негодность из-за коррозии от продуктов разложения R-134a.

Утилизация и рецикл R-134a принципиально невыполнимы по причине чрезмерного количества образующихся продуктов разложения и отсутствия на рынке оборудования для выполнения этой задачи. По этой причине при замене R-134a на новый, старый газ приходится выбрасывать в атмосферу. Если ещё учесть, что в молекуле R-134a находится 74,5% фтора, а в R-12 его всего 31,6%, то нетрудно было просчитать неизбежность сырьевого дефицита по фтору для заводов ТНК «Дюпон де Немур». При этом возникли проблемы для других видов промышленности, которые без фтора существовать не могут. Это атомная энергетика и алюминиевая промышленность США. Тогда и возникли неизбежность запрета на использование R-134a и необходимость в рекламе использования «природных», но очень опасных для человека аммиака и углеводородов в качестве рабочих тел для холодильных агрегатов. Причина такой ситуации в неприемлемом дефиците фтора, который возник по вине известной ТНК.

Для частичной разгрузки создавшегося дефицита в Китай передали упрощённую технологию изготовления R-134а. Но китайский R-134a по качеству оказался ещё хуже в сравнении с далеко не лучшими американским и европейским, но он существенно дешевле из-за плохой очистки от примесей.

Принятие странами ЕС Регламента №517/14 стало возможным лишь в 2014 году по причине осознания непригодности R-134a в силу его нестабильности и как следствие чрезмерных потерь фтора при отсутствии утилизации и рецикла R-134a.

Проверенным и единственно возможным способом преодоления утраты исчезающего фтора является исключение его потерь и повторное использование фторидов после сбора и очистки при ревизии оборудования. Примером такой технологии было использование элегаза (SF6) в высоковольтной энергетике. Её создали ещё в 1970-е с целью экономии средств и охраны окружающей среды от опасных фторидов. Выбросы отработанного элегаза были изначально запрещены, а сбор и рецикл элегаза были условием его применения. Этот опыт и пригодился в Европе. В условиях принятых ограничений Монреальского протокола возникли тупиковые ситуации из-за отсутствия альтернатив запрещаемым веществам, что даёт право на их использование до момента появления альтернатив на рынке, что следует из закона о правах потребителей. На этой логической основе и появился Регламент №517/14, поскольку последствия от массового применения углеводородов и аммиака были в Европе хорошо известны.

Россия пропустила шанс создания собственной версии Регламента в 2014 году вслед за ЕС и теперь оказалась перед необходимостью использования опасных рабочих тел в холодильниках и кондиционерах. Однако в условиях принятых поправок к Конституции РФ рассматривать возможность применения пожаро‑ и взрывоопасных углеводородов и ядовитого аммиака нет оснований. По этой причине пропагандировать их применение или издавать нормативные документы для их обязательного применения взамен запрещаемого R-134a вряд ли кто решится, учитывая высокую вероятность катастроф с человеческими жертвами при использовании этих веществ. Налицо полный тупик в вопросе выбора безопасных для человека рабочих тел в условиях обновлённой Конституции РФ, в которой наконец восстановлен приоритет человека.

Суть предложения

В качестве решения создавшейся проблемы предлагается рассмотреть схему, принятую в ЕС для преодоления запретов на применение безопасных для человека веществ на основе Регламента ЕС №517/2014 со ссылкой на закон о правах потребителей в качестве обоснования для приобретения и использования прежних веществ, ввиду отсутствия для них на рынке полных альтернатив. Эта схема не противоречит и отечественному Гражданскому Кодексу. Конституционные поправки 2020 года создали более надёжную базу для её рассмотрения, хотя эту схему обсуждали на заседаниях Межведомственной комиссии по охране озонового слоя при Минприроды России в 90-х годах прошлого века, в которых мне долгое время пришлось быть непосредственным участником. Эту схему и в 1990-х годах вполне можно было взять в качестве основы для сохранения производства пожаротушащих фреонов и ХФУ для медицинских препаратов и различных технологических операций, где им до сего времени не найдено альтернативы. Обязательное условие применения таких веществ — отсутствие потерь и их полный рецикл для повторного применения.

И теперь о веществах. Регламент ЕС №517/14 можно взять за основу, но где взять запрещённые вещества? Заводы, производящие фреоны закрыты и всё оборудование уничтожено. Россия, выполнив условия Монреальского протокола, явно поторопилась с уничтожением оборудования. Но и здесь есть выход.

В России есть около 200 вулканов на Камчатке и на Курильских островах. Среди них есть вулканы постоянно выбрасывающие в атмосферу фумарольные газы, в составе которых есть большинство фреонов из запрещённых к использованию по Монреальскому протоколу. Известно, что запреты введены на производство и использование озоноопасных газов и распространяются на антропогенные вещества, то есть производимые человеком. Природные газы, то есть неантропогенные, не попадают под ограничения, поскольку их производят вулканы и они выбрасываются в атмосферу. По этой причине их сбор и использование не нарушает исходных природных балансов и международных обязательств России.

В предыдущем послании в адрес Минприроды эту идею я изложил без ссылки на регламент ЕС №517/14, предполагая, что выход из разорительных обязательств Монреальского протокола очевиден и его необходимость не имеет смысла разъяснять. Его уже в 2014 году можно было выполнить вслед за Европейским союзом. Но Россия дождалась вступления в действие Кигалийской поправки от 2016 года и при этом попала в тупик с рабочими веществами, получив одновременно две крупные катастрофы с человеческими жертвами из-за отсутствия прогноза последствий. Надеюсь, что теперь моё предложение не останется без ответа и будет рассмотрено по существу без ссылки на мои интересы по внедрению Хладона-510.

Сегодня уже поздно его внедрять, рынок потерян, а исходные компоненты Хладона-510 сегодня без остатка продают в США. Запрет на использование в России фторсодержащих рабочих тел по парниковому признаку фактически оставил страну без пожаротушащих веществ из группы фторуглеродов, которые ещё можно было использовать при тушении пожаров в замкнутых помещениях. Кроме того, этот запрет обострил проблему поиска эффективных рабочих тел для промышленной энергетики и холодильной промышленности. В этой задаче Хладон-510 был единственно приемлемым безопасным рабочим телом, не содержащим хлора, а по энергоэффективности превосходящим фреон-12, фреон-22 и тем более R-134a.

Однако применение Хладона-510 (в период испытаний его называли Хладон-М), научно-технический совет Минприроды 14 сентября 1994 года отклонил, опираясь на ложные данные по свойствам Хдадона-510, представленные на учёном совете представителями Ассоциации «Холодбыт». Остаётся загадкой, как эти данные на новый бинарный азеотроп отрицательного типа, коим оказался Хладон-510, смогли получить расчетным способом господа из «Холодбыта», не общаясь с автором и не имея базовых параметров для расчёта. Все данные, которые я тогда сообщил, оппоненты из «Холодбыта» представили в их собственном варианте, далёком от экспериментальных данных, полученных мной на аттестованных стендах. Предложение о сравнительных испытаниях при этом даже не рассматривалось. Все мои возражения не были приняты во внимание. Возможно, что была предварительная договорённость в пользу применения R-134a, но мне об этом никто не сообщил.

Я как автор этого хладагента давно махнул рукой на его внедрение, но испытания на 14 заводах и испытательных лабораториях выполнил. Результаты испытаний изложил в своей докторской диссертации, защита которой состоялась в 2006 году в ЭНИН им. Г.М.Кржижановского. Новых попыток по внедрению Хладона-510 я уже не предпринимал, поскольку это не единственное моё изобретение, и тратить силы на отечественных лоббистов от ТНК «Дюпон де Немюр», проталкивавших на российский рынок ядовитый R-134a, я посчитал бесполезным занятием. Научные доводы всегда слабее финансовых аргументов ТНК до момента возникновения крупных катастроф или тупиковых ситуаций.

Однако, в ответе на моё первое обращение в Минприроды от 01−12 от 20.10.2015, и.о. директора департамента Д.М. Кириллов подробно изложил порядок прохождения экспертизы для новых технологий. Спасибо ему за труд. Теперь уже практически негде выполнять аттестационные испытания новых хладагентов. Минприроды стендовой базы не имеет и такие испытания, как мне известно, не выполняет. Сегодня в России можно выполнить только сравнительные испытания, но и для них тоже надо найти аттестованный стенд и средства.

Минприроды, как мне представляется, на межгосударственном уровне отвечает за соответствие рабочих тел обязательствам России по Монреальскому протоколу. А это, если я не ошибаюсь, всего лишь определение отсутствия в составе рабочих тел хлора и брома для веществ, производимых человеком, то есть антропогенных. Выполнить это несложно, имея масс-спектрометр или даже спектрограф невысокого класса. С другой стороны, природные вещества неантропогенного происхождения находятся вне этих ограничений.

Но сегодня благодаря поправками к Конституции РФ вновь 8безопасность для человека стала главным критерием применимости любого вещества массового применения. Как известно, вещества могут быть опасны для человека по пожарной, токсической, радиационной и биологической видам опасности. Добавление озоновой и парниковой опасности, которую контролирует Минприроды, законодательно ограничивается, но не решает всего комплекса вопросов, на которые разработчик должен ответить перед пожарным, радиационным, санитарным и техническим надзором при внедрении нового вещества в качестве рабочего тела. В моей разработке нового хладагента нет ни хлор-, ни бромсодержащих веществ. Он априори «озонобезопасный».

В отношении «парниковой опасности» фторсодержащих веществ надо отметить, что она появилась после публикации Сьюзан Соломон 1993 года (Science, Vol. 259, Pages 194−199, 8 January 1993), в которой появилась оценка времени жизни фторуглеродов в атмосфере (Lifetime) в предположении отсутствия грозовых разрядов, хотя ежегодно их бывает в земной атмосфере около 3 млрд. При таком смелом допущении время жизни фторуглеродов оценили… в 50 тыс. лет! Никто в РФ в то время не опубликовал опровержения (не до того было), и оценка времени жизни газов «при отсутствии гроз на Земле» перешла в приложение к Киотскому протоколу, но в несколько смягченном варианте. Для фторуглеродов время жизни было установлено в 10−12 тыс. лет, для других фреонов — 3−5 тыс. лет. Таким образом фторсодержащие соединения были превращены в «особо парниковоопасные», поскольку их парниковый эффект рассчитывался на период в 100 лет, хотя действительное время жизни всех неосновных газов в атмосфере не превышает двух лет. По этой причине приведённые в Регламенте ЕС №517/14 официальные значения парникового эффекта для газов можно совершенно обоснованно уменьшать в 50 раз. Вывод о двухлетнем сроке жизни газов в атмосфере доказан экспериментально и опубликован в книге профессора И.С.Стекольникова «Природа длинной икры», изд. АН СССР. М., 1960, а также и в статье И.С.Стекольников и М.А.Багиров. «Исследование природы длинной искры» // Известиях АН СССР. ОТН. №2, 1953.

Но эксперты Минприроды этого подлога также не заметили, поскольку научные журналы полувековой давности редко кто читает. По этой причине из-за научной ошибки, принятой за истину, вся группа фторуглеродов, безопасных для окружающей среды и человека, массово производимых в России и вполне обеспеченных сырьевым фтором, стала вдруг парниковоопасной и оказалась запрещенной для использования. При этом производство фторуглеродов в России не закрыто и все они теперь полностью экспортируется в США, для которых фторуглероды являются стратегическими материалами для атомной промышленности.

При таком раскладе предлагать для экспертизы в Минприроды новые разработки рабочих тел на основе фторуглеродов для нужд промышленной энергетики пока не имеет смысла, поскольку рынок этой группы веществ отдан ТНК «Дюпон де Немюр» ещё в 1994 году по решению научно-технического совета Минприроды. России оставлены для использования в качестве рабочих тел опасные аммиак и углеводороды. Для энергетических циклов в энергетике эти вещества применялась, однако по условиям безопасности их диапазон применения был ограничен специальными условиями размещения, с учётом их взрывоопасного характера. Особенно это касалось крупных объектов. Для бытовых, торговых и складских холодильников теоретически их и можно было бы применять, но результатом такого решения неизбежно будут плачевны.

Если же всерьёз рассматривать задачу импортозамещения, актуальную для холодильной техники и кондиционеров в оборонной промышленности, или возможность восстановления производства высокоэффективных холодильных агрегатов, то Хладон-510 прекрасно подойдёт для выполнения этих задач. Тогда и экспорт фторуглеродов в США потеряет смысл. Выгодней будет экспортировать холодильные агрегаты, заправленные Хладоном-510, который безопасен для человека и машин, по энергоэффективности превосходит фреон-11 и фреон-12, совместим с минеральными и синтетическими маслами и обладает пожаротушащими свойствами. В непрерывной эксплуатации уже есть агрегаты с Хладоном-510, которые без ремонта отработали 20 лет, то есть более 150 тыс. часов.

Однако силами научно-исследовательского кооператива налаживать серийное или массовое производство машинного оборудования не имеет смысла, поскольку это не его задачи, и тем более, не его возможности. Здесь без помощи государства не обойтись, так как частный капитал для решения задачи по возврату рынка холодильного оборудования явно слаб, поскольку придётся противостоять ТНК с многомиллиардным оборотом и восстанавливать забытые научные истины.

Для справки могу добавить, что исследования свойств Хладона-510 и испытания холодильных агрегатов с этим азеотропным хладагентом шли непрерывно с 1990 по 2005 годы. Результаты испытаний представлены в 5-й главе моей докторской диссертации, защищённой в ЭНИН им. Г.М.Кржижановского в 2006 году. Непредвзятое и профессиональное обсуждение результатов испытаний было выполнено на научных конференциях на кафедре Криогенной техники в МГТУ им. Н.Э.Баумана, за что я благодарен их организатору — заведующему кафедрой профессору А.М.Архарову.

Столь подробное изложение истории появления и быстрого забвения редкого по свойствам рабочего тела на основе фторуглеродов я привёл исключительно для иллюстрации упущенных возможностей решения задачи замены запрещённых ХФУ. Но сегодня возникла новая задача — замена ГФУ. Несмотря на то, что Хладон-510 успешно заменяет и R-134a cо значительной величиной экономии энергопотребления, главной проблемой остаётся является замкнутый цикл использования фторсодержащих рабочих тел, исключающий их выброс в атмосферу. Причина здесь предельно проста. Фтор и его соединения не только опасны для окружающей среды, но фтор ещё и исчезающий элемент, без которого закончится век атомной промышленности. Без фтора не удастся получить уран для дальнейшего выделения нужных изотопов.

От лица научно-исследовательского и проектного кооператива «Элегаз» могу предложить для рассмотрения рабочий вариант выхода из тупика на основе ранее использовавшихся безопасных хладагентов, для которых на рынке так и не появились полные альтернативы, с решением задачи по их сбору от природных источников и от эксплуатируемых холодильных агрегатов с рециклом для повторного использования.

Если этот вариант Вам интересен, то на основе договора НИПК «Элегаз» сможет набрать команду для его выполнения и обеспечить научное сопровождение, поскольку его сотрудники обладают соответствующими знаниями и полувековым опытом исследований, разработки и изготовления установок по сбору, очистке и регенерации фторсодержащих соединений. Именно этот набор технологических операций и является ключом для использования в России схемы Регламента ЕС №517/14, поскольку только на его основе возможен замкнутый цикл использования любых веществ, опасных для человека и окружающей среды. Фреоны здесь не являются исключением. Правовая база для этого есть — её нам продемонстрировали страны ЕС. Хотя ещё в 1994 году Россия имела всё необходимое для решения этой задачи в варианте, которым в 2014 году воспользовался Евросоюз.

Более подробно тема, затронутая в письме, изложена в моих публикациях прежних лет. Список публикаций прилагается.

С уважением и надеждой на понимание.

Научный руководитель НИПК «Элегаз», доктор технических наук, профессор И.М. Мазурин.

* * *

Список публикаций

1. Мазурин И.М., Герасимов Р.Л., Королёв А.Ф., Мазурин Д.И. Системный кризис при выборе рабочих тел энергетических установок. // Пространство и Время. 2013, Том 2, Вып. 1.

2. Мазурин И.М., Герасимов Р.Л., Королёв А.Ф., Уткин Е.Ф. Озонобезопасные фреоны. История легенды и простое решение // Пространство и время. №3(17), 2014, С.250−255.

3. Мазурин И.М., Королёв А.Ф., Уткин Е.Ф., Герасимов Р.Л. Глобальная природоохранная гипотеза, создавшая глобальный кризис в выборе хладагентов. Часть 1 // Пространство и время. 2015, №3(21), С. 313−319.

4. Мазурин И.М. Направленная кристаллизация как основной процесс очистки и регенерации элегаза. Докторская диссертация. Спец. 01.04.14. М., 2006.