Эффект рения. Вулкан Кудрявый на острове Итуруп.

«Эффект рения» - научно-популярный фильм об изучении вулкана Кудрявый на острове Итуруп в попытке добыть рений. Рений - химический элемент под номером 75. Удивительные свойства рения обеспечивают эффект его влияния на мировую экономику и промышленность, делая столь привлекательным для человечества.

Он ценится больше, чем платина, хотя большинство людей о нем никогда не слышали. Среднее содержание рения в земной коре - один мг на тонну. Встречается в основном в молибденовых концентратах. Извлекают его при обжиге руды путем сложного технологического процесса из образующихся газов. Занятие хлопотное и затратное: чтобы добыть килограмм рения, перемолотить придется до двух тонн концентрата.

Есть лишь одно место на планете, где этот металл находится в чистом виде. Это вулкан Кудрявый на острове Итуруп. Там в 1992 году российским вулканологом Генрихом Штейнбергом было открыто первое месторождение собственно рения. При мониторинге вулкана простой лопатой случайно достали кусок породы с серебристым блеском. Такого в вулканах ранее никто не находил. Анализ показал - это тот самый редчайший рений. Кудрявый выбрасывает его с фумарольными газами, по экспертным оценкам, порядка 36,7 тонны в год. Для сравнения: из медных и молибденовых сплавов мировая промышленность добывает в целом ежегодно не больше 40 тонн.

Для извлечения рения из газа требуется технология. В конце 90-х ныне покойный специалист Института минералогии и геохимии редких элементов (ИНГРЭ) Феликс Шадерман запатентовал и испытал на Итурупе метод добычи рения из вулканического газа.

По кадрам фильма «Эффект рения», который снимали спустя полтора десятилетия после удачного эксперимента, можно понять, насколько трудно тогда и сейчас решить эту задачу - взять у вулкана рений. Дорог там нет. На Кудрявый взбираться приходится по медвежьим тропам, продираясь через бамбуковые джунгли. Мешают постоянные тайфуны, туман и испарения серы. Без противогаза дышать невозможно. Научный консультант съемочной группы, руководитель экспедиции и специалист по редким металлам ИНГРЭ Дмитрий Ключарев в одном из эпизодов фильма удивляется, как японцы умудрились в свое время построить здесь завод по добыче серы. Как втаскивали деревянные столбы на Кудрявый, чтобы соорудить канатную дорогу?

На вопрос о том, почему за 20 лет с момента открытия рения на Кудрявом до сих пор не начата его добыча, ученый ответил: «Это еще не месторождение. Чтобы оно таковым стало, необходимо получить оценку и проделать много работы. Представьте, температура на вулкане 700 градусов. Как всё это взять? Плюс надо оценить, сколько его там и можно ли его вытащить. Ежегодно тонны рения вылетают, но уловить его - проблема. Технология постройки купола еще не разработана. Всё есть в пилотном варианте, в варианте технических прикидок. Но реально всё это поставить, смонтировать пока невозможно». Чтобы добывать рений из газа, на кратере Кудрявого необходимо построить купол размером 800-900 кв.метров. Мировых аналогов такой технологии нет. И хотя сейчас, по словам Дмитрия Ключарева, «возможно всё», остается вопрос, сколько это будет стоить. Первооткрыватель рения Штейнберг называет цифру 20 млн. долларов, утверждая, что вложения окупятся через два года после выхода проекта на заданную мощность. Кроме того, с учетом дороговизны рения на мировом рынке - а выход металла из вулкана сравним с мировым объемом производства - возможно, это не так уж и дорого. И еще: по Штейнбергу, запасы рения не иссякнут при жизни Кудрявого, соответственно, на тысячелетия мы обеспечены столь нужным и редким металлом.

Есть, правда, проблема: вулканы извергаются. Тот же Кудрявый за 250 лет делал это трижды: в 1778, 1883 и 1999 годах. Если такое случится снова, то установленное оборудование будет уничтожено. Это риск. Но риски можно просчитать. На это нацелена Федеральная целевая программа по редким металлам. В частности, предполагается, что по 950 млн. руб. будет вложено в 2021-22 годах и 200 млн. руб. - в 2020 году на создание производства по выпуску рениевого, индиевого и германиевого концентратов из газов на вулкане Кудрявый. Для России это принципиальный вопрос: с распадом СССР страна лишилась одного из крупнейших производителей рения в мире - Джезказганского завода цветных металлов в Казахстане. Теперь туда потянулись японцы, подписали соглашение об организации на территории Казахстана производства по выпуску высокотехнологичной продукции из редких и редкоземельных металлов. Рвутся к рению и немцы. Да и весь мир без рения жить не может. В США спрос растет стремительно - за последние пять лет он увеличился в 3,6 раза. Сегодня Штаты съедают 50% мирового потребления.

Этот металл - одно из важнейших условий развития высокотехнологичных отраслей. Электроника, электротехника, авиационная промышленность жить без рения не могут. Он используется также в катализаторах при крекинге и риформинге нефти. В авиакосмической отрасли спрос обусловлен требованиями к работе авиационных двигателей со всё более высокой температурой - для достижения максимальной эффективности и снижения загрязнения окружающей среды. Эти задачи позволят решить увеличение содержания рения в сплавах, используемых для изготовления лопаток авиадвигателей. Этот похожий по цвету на сталь металл не теряет прочности даже после многократных нагревов. При 1200 градусах Цельсия прочность выше, чем у молибдена и вольфрама. Применение ренийсодержащих сплавов при конструировании, например, самолетов «Боинг» позволило сократить количество двигателей с четырех до двух, сохранить мощность лайнера и уменьшить его массу.

В фильме «Эффект рения» первые кадры отсылают зрителя к началу прошлого века. Аэропланы - эти смешные летающие этажерки. С них начиналась авиация. Потом на экране появляются современные самолеты. А за кадром звучит текст: «Развитие техники и самолетостроения требовали новых материалов, наступил момент, когда никелевые сплавы исчерпали свои возможности, и тогда академик Кишкин открыл эффект влияния рения - никелевому сплаву достаточно крохотной добавки в 3-4% рения, чтобы стать жаропрочным. Рений - это прежде всего стратегическое сырье, жизненно необходимое для обороны страны. Наши космические проекты не могут быть реализованы без рения».

Сейчас Россия вынуждена покупать дорогой металл. С участием «Роснано» идет создание промышленного производства нанокристаллических порошков рения путем вторичной переработки техногенных отходов. К 2015 году мощность производства должна составить 960 кг рения в год. Но этого мало - России рения нужно больше. Иначе наши самолеты со временем просто не смогут летать. Времени остается всё меньше.

Е. КОВАЧИЧ. (ИА REGNUM). Газета «Рыбак Сахалина» - 2 от 15 января 2015 г.

Источник: vk.com