Эксперт Эксперт - Эксперт № 11 (2013)
— Так же полагали в крупных химических концернах, таких как Bayer, Arkema, Showa Denko. Они, возбужденные перспективами применения CNT, построили промышленные реакторы на базе такого подхода. Сейчас именно такие реакторы обеспечивают большую часть мирового производства нанотрубок, а это сотни тонн в год. Казалось бы, их цена приемлема для ряда применений. Но материаловеды столкнулись с серьезной проблемой практического применения многостенных нанотрубок, полученных таким методом. Дело в том, что материал, выращенный на керамической подложке, представляет собой агломераты из тугопереплетенных CNT размером около миллиметра. Такие клубки распутывать очень сложно и дорого. Промышленных методов для качественной дизагломерации, или, другими словами, распутывания таких клубков, пока не создано. Использование же такого порошка без этого не приносит нужного эффекта. И это основная проблема, ограничивающая в настоящее время рост рынка CNT. Как результат, химические концерны остановили планируемое расширение производства CNT и уже начинают считать такой подход тупиковым. Анализ ситуации на этом рынке привел нас к тем задачам, которые нужно решить, и, я уверен, их решит наш проект: найти коммерчески приемлемый метод получения CNT, причем не агломерированных, а раздельных углеродных нанотрубок, и, конечно, по приемлемой цене. Стоимость экономически будет оправданна в том случае, если затраты на улучшение свойства материала за счет нашего аддитива не будут превышать цену сэкономленного материала, то есть, если мы будем добавлять нанотрубки в алюминий, их разумная цена — сотни долларов за килограмм. Стоимость же трубок, добавляемых в стройматериалы, должна быть на два порядка ниже.
— Михаил Рудольфович, а как начинался сам проект, о реализуемости которого вы говорите с такой уверенностью?
— За годы своей профессиональной деятельности мне приходилось заниматься исследованиями в самых разных направлениях физики. В частности, моя научная деятельность началась тридцать лет назад с исследования свойств наночастиц в молекулярных пучках. Поэтому все, что происходило в области получения и исследования наночастиц, я по возможности отслеживал. Когда начался бум исследований в области углеродных нанотрубок, я и мои коллеги были в курсе основных достижений в этой области. Но, как ни странно это звучит, одна из главных причин того, что мы не начали сразу работать с CNT, состояла в том, что долгое время нам было непонятно, как их можно использовать. Мое отношение к теме резко изменилось осенью 2009 года, когда я побывал на выставке «Роснанотех». Я увидел реальные примеры использования углеродных нанотрубок для получения новых материалов с уникальными свойствами. И там же мне стало ясно, что если удастся существенно уменьшить стоимость нанотрубок, то они будут иметь реальную коммерческую ценность. У меня возникла идея использовать для получения «дешевых» нанотрубок одну из наших разработок, а именно плазмохимический реактор с жидкими электродами.
Фото: Валерий Кламм / Grinberg Agency
— Этот проект получил в свое время премию в 50 тысяч долларов от Фонда Бортника, победив в экспертовском Конкурсе русских инноваций.
— Да, и эти деньги помогли нам завершить создание промышленного образца реактора. Правда, тогда мы предназначали его для уничтожения токсичных отходов. Основное преимущество нашего плазмохимического реактора в том, что в нем в качестве электродов дугового разряда вместо традиционных жаростойких твердых материалов мы используем расплав металла. Это позволило решить основную проблему всех других дуговых плазмотронов — проблему ресурса электродов, которая ограничивает время непрерывной работы и мощности дугового разряда. Чтобы уменьшить эту проблему в традиционных дуговых плазмотронах, для защиты электродов обычно применяют инертные газы, в нашем же поверхность жидких электродов эрозии не подвергается. Поэтому в нем сняты ограничения на состав газовой атмосферы, в которой горит дуговой разряд, а значит, такая машина позволяет существенно расширить возможности плазмохимических технологий. Пригодилась она и для технологии получения CNT. Основное наше преимущество в том, что мы можем выращивать одностенные и двустенные CNT. За счет того, что их удельная проводимость и прочность во много раз выше, чем у многостенных, их можно вводить в матричные материалы в десять-сто раз меньше, чем многостенных нанотрубок. Например, чтобы получить проводящий пластик, нужно ввести всего сотые доли процента наших трубок, а для достижения того же эффекта с помощью существующих технологий с добавлением углеродной сажи ее нужно добавить десятки процентов. Этим и объясняется черный цвет существующих проводящих пластиков. Добавки сотых долей процента наших углеродных нанотрубок позволяют даже сохранить цвет пластика или обеспечить его прозрачность, что открывает новые технологические возможности. Например, можно изготавливать пластиковые прозрачные экраны для сенсорных устройств типа смартфонов или планшетов.
— Очевидно, что ваш проект живет не только идейно. За счет каких ресурсов удалось дать ему жизнь?
— Принципиально важным событием для этих работ было знакомство с бизнесменом Юрием Коропачинским. Юрий занимался поиском перспективных стартапов, а я искал инвесторов. Он сразу оценил масштаб и коммерческие перспективы этого направления, и мы начали обсуждать, как вместе продолжить работу по созданию и коммерциализации технологии синтеза углеродных нанотрубок. Это и был момент старта проекта. Он убедил еще двух своих партнеров по бизнесу, Юрия Зельвенского и Олега Кириллова, войти в проект и начать его финансирование. Так появилась проектная компания OCSiAl («Оксиал»). Принципиально важно, что уже с момента старта сформировалась команда, обладающая полным набором компетенций как в научно-технической области, так и в области бизнеса.
— Запомнились слова Анатолия Чубайса в одном из выступлений, связанных с проблемой CO sub 2 /sub , что есть технологическое направление с выходом годового производства в миллионы тонн, которое потребует не только megascience, но и мегабизнеса. Это, часом, не о вашем CNT- проекте?
— Корпорация «Роснано» вошла в наш проект летом прошлого года, купив долю в OCSiAl и проинвестировав создание промышленного прототипа технологии синтеза CNT. Это было для нас, безусловно, важным событием. И это не только и не столько деньги. Организационный ресурс корпорации, влияние ее руководителя просто выводят проект на другой уровень развития. Важно для нас и то, что со стороны «Роснано» была проделана колоссальная детальнейшая комплексная научно-техническая и бизнес-экспертиза, результаты которой укрепили нашу уверенность в правильности выбранного направления.
— Если не секрет, во сколько оценивается ваш проект?
— Его стоимость составляет сейчас десятки миллионов долларов. Уже в этом году мы запустим опытно-промышленный комплекс, который начнет производить тонны продукта в год. Следующая цель — создание заводов производительностью в сотни тонн углеродных нанотрубок в год. Для инвестирования в очередной этап уже подтягиваются стратегические инвесторы, с которыми мы ведем предметный разговор. Я бы хотел отметить, что мы считали саму разработку технологии синтеза углеродных наноматериалов главным направлением только в момент запуска самого проекта. По мере погружения в проект мы поняли, что для успешного продвижения одного производства наноматериалов не достаточно. Дело в том, что из-за отсутствия рынка таких материалов у потенциальных потребителей — промышленных компаний — нет ни знаний, ни опыта, ни технологий аддитирования углеродных нанотрубок в материалы. Стало понятно, что необходимо подготавливать рынок к суперпродукту, продемонстрировать на конкретных продуктах эффект от введения CNT и научить потребителей их использовать. Поэтому мы выбрали ряд наиболее перспективных, с нашей точки зрения, применений CNT и начали создавать соответствующие продукты с ориентацией на перспективные рынки: это материалы электродов для аккумуляторов и суперконденсаторов, пластики, резины и алюминий. Мы получили ряд впечатляющих результатов. Это не простое бахвальство: недавно я был в Германии, и автомобилестроителей очень заинтересовали наши наработки для аккумуляторов и суперконденсаторов, а также композитные пластиковые детали кузова. То, что мы делаем, оказалось созвучно стратегической линии развития автомобилестроения.
