Роснано - масштабный государственный проект №1 (2010)

Бесплатный доступ

Учитывая, что одной из основных задач научного Интернет-журнала «Нанотехнологии в строительстве» является информирование общественности о деятельности Государственной корпорации «Российская корпорация нанотехнологий», в 2009 году в издании была открыта рубрика «Проекты РОСНАНО». Настоящая статья включает информацию об участии Корпорации в проектах по модернизации производства высокочистых кварцевых микро- и нанопорошков; по организации производства наноструктурированного гидроксида магния с модифицированной поверхностью; по производству функциональных наноструктурированных покрытий, а также наноструктурированных мембран и разделительных модулей для очистки воды; по расширению производства отечественных установок для нанесения модифицирующих покрытий нанометровой толщины; по созданию производства термоэлектрических систем для охлаждения и генерации электричества нового поколения и производства солнечных модулей на основе монокремния с двусторонней светочувствительностью.

Еще

Роснано, кварцевые микро- и нанопорошки, наноструктурированный гидроксид магния, наноструктурированные мембраны, наноматериалы, нанопокрытия

Короткий адрес: https://sciup.org/14265482

IDR: 14265482

Текст обзорной статьи Роснано - масштабный государственный проект №1 (2010)

И сходя из основных задач, определяемых государственной политикой в сфере наноиндустрии и Федеральным законом «О российской корпорации нанотехнологий», государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» (далее – Корпорация) определяет свою миссию как содействие реализации государственной политики, имеющей целью вхождение России в число мировых лидеров в области нанотехнологий.

Вхождение России в число лидеров в области нанотехнологий должно быть достигнуто на следующих главных направлениях:

  •    завоевание лидирующих позиций на мировых рынках нанотехнологической продукции;

  •    признание России в мировом нанотехнологическом сообществе, в том числе в качестве международной площадки для обсуждения проблем развития наноиндустрии;

  •    обеспечение весомого вклада в мировую «копилку» знаний («Генерация новых знаний»).

Основные усилия и ресурсы Корпорации планируется сосредоточить на достижении главной для Корпорации цели – завоевании Россией лидирующих позиций на мировых рынках нанотехнологической продукции.

Исходя из поставленной главной цели, определены основные задачи Корпорации – обеспечение коммерциализации разработок наноиндустрии и координация инновационной деятельности в сфере наноиндустрии. Для достижения главной цели и решения основных задач Корпорацией используются различные обеспечивающие инструменты.

                          к содержанию

РОСНАНО – масштабный государственный проект

РОСНАНО примет участие в модернизации производства высокочистых кварцевых микро- и нанопорошков

В рамках проекта будет освоен выпуск кварцевых микро- и нанопорошков, а также высокочистых кварцевых концентратов. Кварцевые нанопорошки с размером частиц менее 100 нм широко применяются в области микроэлектроники, в строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Кварцевый микропорошок, представляющий собой очищенный продукт измельчения природного кварца с размером частиц менее 100 мкм, применяется в качестве наполнителя при производстве интегральных схем. Высокочистые кварцевые концентраты используются в альтернативной энергетике, светотехнической, полупроводниковой, оптической и волоконно-оптической промышленности.

Сегодня в мире одним из перспективных и растущих рынков является рынок кварцевых продуктов высокой степени чистоты и передела. Основную роль на нем играет американская компания Unimin. В России же отсутствует собственное производство кварцевой продукции адекватного уровня чистоты, что вынуждает отечественных потребителей закупать эти материалы за рубежом.

Ожидается, что уже в 2016 г. объем производства кварцевой продукции высоких переделов в рамках данного проекта составит 10 200 т, а выручка от реализации продукции в 2015 г. превысит 2 млрд руб.

Кварцевые концентраты

Общий бюджет проекта оценивается в сумму более 4 млрд руб., из которых РОСНАНО внесет 1 290 млн руб.

«Важными конкурентными преимуществами проекта является наличие собственной сырьевой базы в Ханты-Мансийском автономном округе - Югре и широкая номенклатура производимой продукции. Технология обогащения высокочистого кварца, которая будет реализована в рамках проекта, разработана в партнерстве с ведущими зарубежными и отечественными лабораториями и компаниями, специализирующимися на проблемах переработки кварца, в частности компанией Dorfner (Германия), которая имеет более 100 лет опыта в области добычи и переработки кварца», – отмечает управляющий директор РОСНАНО Георгий Колпачев.

Справка:

ОАО «Полярный кварц» создано Правительством Ханты-Мансийского автономного округа – Югры в 2000 г. для производства высокочистого кварцевого концентрата. Технология обогащения высокочистого кварца для проекта разрабатывалась в США в лабораториях Quartz Technology Inc (штат Нью-Джерси) и MRL Государственного Университета Северной Каролины, а затем в Германии на фирме Dorfner Anzaplan. Результатом этих исследований к 2003 г. явилась технологическая схема получения из кварца Приполярного Урала кварцевого концентрата в соответствии со стандартами IOTA Standard и IOTA-4. В разработке технологии непосредственно участвовали также ОАО «НПО Природа», ФГУП РНЦ «Прикладная химия», Лаборатория К-2 ВНИИХТ и другие.

В 2003 г. началось строительство обогатительной фабрики в г. Нягани и цеха дробления и фотометрического обогащения в Усть-Пуйве. Успешный запуск этого цеха состоялся осенью 2007 г. Строительство завода в г. Нягани продолжается. На месторождении Додо началась разработка и промышленная добыча кварца. Добытое сырье поставляется для дальнейшей переработки в Усть-Пуйву. Пробные партии концентратов и руды были поставлены ряду потенциальных потребителей (включая ПХМЗ, ЛЗОС, Covalent), которые предоставили положительные заключения после проведения необходимых тестов.

ОАО «Корпорация Урал Промышленный – Урал Полярный» – управляющая компания проекта по разработке недр восточного склона Уральских гор. Основным видом деятельности корпорации является проектирование и строительство транспортной, энергетической и горнорудной инфраструктуры освоения рудных месторождений Полярного и Приполярного Урала. ОАО «Корпорация Урал Промышленный – Урал Полярный» создано в сентябре 2006 г. Основными акционерами являются правительства 4 регионов: ХМАО, ЯНАО, Тюменской, и Челябинской областей. О вхождении в 2010 г. в состав акционеров заявила Свердловская область.

РОСНАНО примет участие в организации производства наноструктурированного гидроксида магния с модифицированной поверхностью

Цель проекта заключается в организации производства антипирена (огнезащитной добавки) – наноструктурированного гидроксида магния с модифицированной поверхностью, а также продуктов добавленной стоимости (бром, хлорид магния). Общий бюджет проекта составляет 3,1 млрд руб., из которых на долю РОСНАНО приходится вклад в уставный капитал проектной компании в 167 млн руб., а также предоставление займа проектной компании на общую сумму не более 1,11 млрд руб.

В процессе реализации проекта будет спроектирован и построен экологически безопасный и экономически эффективный завод по производству наноструктурированного гидроксида магния. Его мощность составит 25 тыс. т в год. Завод будет работать на производственной площадке ОАО «Каустик» (входит в Группу Компаний «НикоХим», г. Волгоград) по технологии, разработанной научно-производственным центром ОАО «Каустик». В рамках проекта будет заключен EPC контракт с одной из крупнейших мировых инжиниринговых компаний Andritz AG (Австрия). Начало реализации проекта запланировано на первый квартал 2010 г., запуск опытного производства гидроксида магния состоится в третьем квартале 2011 г., выход производства на полную мощность – в 2013 г. Потребителями продукции проекта являются российские и зарубежные компании.

«По официальной статистике МЧС РФ, за 2008 г. произошло около 200 тыс. пожаров, при которых погибло свыше 15 тыс. человек, а ежегодный ущерб, нанесенный пожарами, составил 12 млрд руб. В этой связи снижение горючести изделий и понижение выделения дыма и ядовитых газов из полимеров, применяемых в строительстве, электронике и многих других областях, является приоритетной задачей. Использование антипиренов позволит снизить количество жертв, т. к. при пожаре наибольшее количество людей погибает от отравления продуктами горения. На данный момент в России отсутствует собственное производство высококачественных антипиренов, и весь тригидрат алюминия, а также гидроксид магния (около 5000–6000 т в год) являются импортируемыми. Ежегодный рост объемов потребления находится на уровне 10–20%. – отметил Дионис Гордин, управляющий директор РОСНАНО. – Реализация проекта позволит обеспечить российских производителей полимерных компаундов высококачественным сырьем – наноструктурированным гидроксидом магния, а также реализовать часть продукции на экспорт. В дополнение к этому, ужесточение Европейской Комиссией норм по выделению хлористого водорода для проводов и кабелей в перспективе будет способствовать преимущественному применению антипиренов на основе гидроксида магния».

Справка:

Российский рынок антипиренов в 2008 г. составил 9,9 тыс. т. В течение последних трех лет наблюдался устойчивый рост отечественного рынка антипиренов на уровне 11–13% в год. Вступление в силу Федерального закона №ФЗ-123 о повышении требований к пожаробезопасности, а также введение новых ГОСТов в кабельной промышленности и строительстве, ужесточающих требования к негорючести и нетоксичности изделий, будет стимулировать рост этого рынка в дальнейшем. Доля импорта на российском рынке антипиренов составляет около 75%. В РФ не производятся многие виды антипиренов: бромсодержащие; высококачественные тригидрат алюминия и гидроксид магния; некоторые виды фосфорных антипиренов.

Мировой рынок антипиренов активно развивается. В 2008 г. его объем составил 1,15 млн т. Прогнозы рынка различных аналитических агентств на 2009 г. соответствуют показателям 2008 г. По про-

РОСНАНО – масштабный государственный проект гнозам рост рынка начнется в 2010 г., и к 2015 г. объем мирового рынка антипиренов достигнет 1,55 млн т. Центром производства и потребления антипиренов являются ЕС и США, на которые приходится более 50% от общего объема мирового рынка.

ОАО «Каустик» - одно из крупнейших промышленных предприятий России, занимающее лидирующие позиции в химической отрасли РФ по выпуску синтетической соляной кислоты, товарного хлора, жидкой и твердой каустической соды. Уникальное природное сырье – месторождения каменной соли и бишофита, широкий спектр производимого сырья для выпуска продукции высокого передела, близость к основным транспортным узлам и рынкам сбыта, существенный инновационный потенциал – собственный научно-производственный центр и связи с ведущими НИИ, позволяют компании проводить поэтапную диверсификацию продуктовой линейки.

РОСНАНО профинансирует производство наноструктурированных мембран и разделительных модулей для очистки воды

Продукцией проекта станут мембранное полотно и мембранные рулонные модули, которые используются в процессе фильтрации и обратного осмоса. Мембранные технологии широко применяются во всех областях промышленности, где существует потребность в водоподготовке и очистке стоков. В частности, использование мембранных технологий в таких областях как электроэнергетика, микроэлектроника, фармацевтика, жилищно-коммунальное хозяйство, пищевая промышленность экономит затраты на получение ультрачистой обессоленной и безопасной с точки зрения микробиологических загрязнений воды. Реализация проекта позволит заменить импортные аналоги отечественной продукцией с более высокими потребительскими свойствами. Мембраны, производимые в рамках проекта, будут иметь размеры пор от 1 до 100 нм.

Благодаря имеющемуся у НТЦ «Владипор» опыту и научно-техническому потенциалу в области мембранных технологий, проектная компания имеет широкие возможности для дальнейшего развития, в том числе для разработки новых видов мембран под конкретные области применения.

Образцы продукции «Владипор»

Прямыми покупателями продукции проекта являются инжиниринговые компании, которые производят установки по очистке воды для конечного пользователя. Сегодня в России работают около 150 российских и зарубежных компаний, предоставляющих инжиниринговые услуги по поставке мембранного оборудования в основном на импортных мембранах.

Участниками проекта, общий бюджет которого оценивается в 1,92 млрд руб., являются РОСНАНО, ЗАО НТЦ «Владипор» и внешний финансовый соинвестор. РОСНАНО внесет в уставный капитал компа- нии 350 млн руб., а также предоставит проектной компании заем в размере 460 млн руб.

Проект реализуется в г. Владимире. Полное завершение строительства предприятия планируется в 2012 г.

Справка:

Наибольший спрос на мембранные модули демонстрируют предприятия энергетики, машиностроения, химической промышленности, электронники (в совокупности 20%), фармацевтики и медицины (24%), пищевой промышленности (20%). Совокупный объем рынка мембран в России в 2008 г. составил $225 млн, а к 2017 г. увеличится до $645 млн. Объем рынка мембранных модулей для ультрафильтрации, нанофильтрации и обратного осмоса достигнет более $238 млн в денежном выражении, а среднегодовые темпы роста с 2010 по 2017 гг. составят более 13%.

ЗАО НТЦ «Владипор» организовано в 1998 г. на базе научных подразделений и опытно-промышленного цеха ОАО «Полимерсинтез» (до 1992 г. НПО «Полимерсинтез»), занимающихся разработкой и изготовлением мембранной продукции более 35 лет. НПО «Полимерсин-тез» был головной организацией в Межотраслевом научно-техническом комплексе (МНТК) «Мембраны» и координировал все научно-исследовательские работы в области полимерных мембран и мембранных процессов, проводимых в стране. Основным направлением деятельности ЗАО НТЦ «Владипор» является создание различных типов полимерных мембран и разделительных элементов на их основе.

РОСНАНО профинансирует производство функциональных наноструктурированных покрытий

В результате реализации проекта будет создана сеть инновационных производственных центров, предлагающих комплексные решения по нанесению широкого спектра многофункциональных нанострукту-рированных покрытий.

Участниками проекта являются РОСНАНО, ООО «Технологические системы защитных покрытий» (ООО «ТСЗП»), ГК «Росатом» и

РОСНАНО – масштабный государственный проект

УК «Объединенная двигателестроительная корпорация». Общий бюджет проекта оценивается в 4 млрд руб., из них инвестиции РОСНАНО составят 1 220 млн руб. Доля Корпорации в капитале проектной компании составит 49%.

Главной задачей проекта является внедрение современных импортозамещающих и ресурсосберегающих технологий нанесения функциональных покрытий для различных отраслей промышленности. На сегодняшний день уровень проникновения таких технологий в России в 3 - 4 раза ниже, чем в развитых странах мира.

Специалисты проектной компании предложат потребителю готовые решения для нанесения многофункциональных наноструктури-рованных покрытий – термобарьерных, износостойких, коррозионностойких – для восстановления и продления сроков работы оборудования нефтегазовой, авиационной, атомной, машиностроительной, металлургической, строительной и других отраслей. В частности, покрытия предназначены для защиты от коррозии буровых платформ, мостов и металлоконструкций, защиты от износа запорной и насосно-компрессорной арматуры, бурового, нефтегазодобывающего и перерабатывающего оборудования, для придания специальных свойств изделиям.

Производственные центры нанесения покрытий будут располагаться в региональных центрах, таких как Тюмень, Сургут, Санкт-Петербург, Пермь, Уфа, Курск, в непосредственной близости от предприятий, являющихся потенциальными потребителями услуг, что позволит потребителям снизить затраты на логистику. Планируется, что такие центры будут полностью оборудованы для выполнения задач под конкретного заказчика.

Технологии проекта – высокоскоростное газотермическое напыление и высокоскоростное ионно-плазменное магнетронное распыление – являются на данный момент одними из наиболее востребованных и перспективных в мире. Новые технологии нанесения нанострукту-рированных покрытий заменят устаревшие и экологически вредные (в частности, гальванические технологии). Комбинация данных технологий позволяет получать совершенно новые свойства покрытий.

Одним из примеров применения защитных покрытий является увеличение ресурса узлов газотурбинных двигателей за счет нанесения различных функциональных нанопокрытий, что позволит увеличить КПД и мощность двигателей и решить ключевую проблему в разработке

Нанопокрытия двигателей пятого поколения. Это даст возможность существенно улучшить технические характеристики российских самолетов.

В проекте планируется дальнейшее усовершенствование уже существующих технологий и разработка новых типов наноструктурирован-ных покрытий, новых материалов для их нанесения. Проект ориентирован на внутрироссийский рынок.

«Данный проект является одним из важнейших в портфеле корпорации РОСНАНО. Внедрение предлагаемых технологий будет способствовать появлению во многих отраслях российской экономики высококонкурентных продуктов с новыми свойствами. И речь идет не только о газотурбинных или о забойных двигателях. Мы говорим и о мостовых конструкциях, на которые не нужно ежегодно наносить коррозионную защиту, и о новом поколении водной техники и судов, чьи корпуса будут стойкими к агрессивным морским и океанским средам, и еще о тысячах различных применений. Кроме того, использование технологии нанопокрытий способно продлить ресурс и повысить эффективность работы действующего оборудования многих промышленных технологий», - отметил управляющий директор РОСНАНО Александр Кондрашов.

Справка:

ООО «ТСЗП» является ведущей и крупнейшей частной компанией в России, разрабатывающей тематику защитных и функциональ-

РОСНАНО – масштабный государственный проект ных покрытий, наносимых методами газотермического напыления и наплавки. Созданная в 1989 г. специалистами ЦНИИ технологии машиностроения, группа компаний ТЗСП имеет многолетний опыт работы и широкую сеть партнеров в России и за рубежом, что позволяет создавать металлические и металлокерамические покрытия для повышения износостойкости оборудования для различных отраслей промышленности. Компания является лидером рынка упрочнения, защиты, ремонта и восстановления деталей машин и владеет технологиями изготовления оборудования и нанесения защитных покрытий различными методами напыления. Используя технологии высокоскоростного, газопламенного, детонационного, плазменного напыления, плазменной наплавки, предприятие осуществляет полный контроль технологического процесса, начиная от разработки технологий и оборудования, соответствующих современным требованиям, до их комплексного внедрения на производстве и сопровождения. Так, специалисты компании защитили от коррозии металлоконструкции восстановленной скульптуры «Рабочий и колхозница», нанесли сероводородостойкие покрытия на абсорберы ОАО «Газпром» и износостойкие покрытия на детали дорожной техники. На данный момент доля группы компаний «ТСЗП» на российском рынке газотермических покрытий составляет около 50%.

Управляющая компания «Объединенная двигателестроительная корпорация» (100-процентая дочерняя компания ОАО «ОПК «ОБОРОНПРОМ») - одна из ведущих машиностроительных структур России как по творческому потенциалу, так и по располагаемым производственным мощностям.

РОСНАНО инвестирует в расширение производства отечественных установок для нанесения модифицирующих покрытий нанометровой толщины

Реализация проекта позволит вывести существующее отечественное мелкосерийное высокотехнологическое производство, основанное томскими учеными, на новый уровень по объему производства и расширить его присутствие как на российском, так и на зарубежных рынках.

Установки, производимые заявителем проекта – ЗАО «Лаборатория 23», относятся к технологиям, основанным на физических процессах осаждения нанометровых покрытий (технология PVD). Согласно прогнозам компании MarketResearch.com, к 2015 г. объем мирового рынка установок с использованием технологии PVD составит $12,8 млрд (в 2008 г. – $6,9 млрд). Такие установки находят широкое применение при создании светоотражающих поверхностей искусственных спутников, радиоотражающих поверхностей спутниковых антенн, просветляющих композиций солнечных батарей, позволяют наносить проводящие покрытия на поверхности диэлектрических материалов и так далее. Использование наноразмерных покрытий может иметь и большой социально-экономический эффект, например, благодаря сокращению потерь тепла как на промышленных предприятиях, так и в жилищном строительстве при использовании покрытий, нанесенных на стекло.

В рамках проекта будет расширено производство типовых установок, предполагается также их адаптация в соответствии с потребностями каждого конкретного клиента. Выпускаемые уже сегодня установки «Яшма», «Опал», «Рутил» позволяют наносить одно- и многослойные покрытия нанометровой толщины из различных материалов (проводящих, полупроводниковых и диэлектрических). Они применяются для нанесения теплоотражающих покрытий на поверхность космических летательных аппаратов, медицинских покрытий, осаждения низкоэмиссионных (теплосберегающих) покрытий на листовое стекло, осаждения модифицирующих покрытий на материалы и детали в интересах производства космической техники бортового назначения.

После расширения производства проектная компания сможет активно конкурировать в космической отрасли, оптической и медицинской промышленности, а также в области продаж установок для проведения исследований. Также достаточно перспективным направлением для развития является отрасль альтернативной энергетики, в особенности солнечной. Это связано с тем, что заявитель проекта уже имеет достаточный опыт в производстве просветляющих покрытий для применения в космической промышленности.

Согласно прогнозу, создание нового производственного комплекса позволит увеличить выручку до 450 млн руб. в 2015 г. Общий бюджет реализации проекта оценивается в 320 млн руб. В создаваемую проектную компанию Томский политехнический университет внесет патенты и ноу-хау, а ЗАО «Лаборатория 23» и РОСНАНО - необходимые денежные средства.

Справка:

ЗАО «Лаборатория 23» создано в 1994 г. и существует на базе лаборатории № 23 НИИЯФ Томского политехнического университета, образованной в 1986 г. Компания занимается разработкой и производством установок для нанесения модифицирующих покрытий нанометровой толщины на материалы и изделия с помощью плазмы магнетронного разряда. С 1991 г. была разработано, произведено и продано более 30 установок, из которых 9 было поставлено на экспорт в Японию, Южную Корею, Чехию и СНГ.

Томский политехнический университет (ТПУ) – первый российский инженерный вуз за Уралом, созданный в 1896 г. для развития промышленности в Сибири. Университет входит в число крупнейших технических вузов России и представляет собой научно-образовательный комплекс с хорошо развитой инфраструктурой научных исследований. В его составе есть три научно-исследовательских института (ядерной физики, высоких напряжений, интроскопии), институт «Кибернетический центр», 9 научно-исследовательских центров и 68 научно-исследовательских лабораторий на факультетах, в том числе 13 международных. Университет располагает огромным кадровым потенциалом, сложившимися всемирно признанными научными школами, оказывающими заметное влияние на развитие российской науки.

РОСНАНО создаст производство термоэлектрических систем для охлаждения и генерации электричества нового поколения на основе прорывной российской технологии CERATOM

Продукцией проекта являются устройства охлаждения, термостатирования и генерации. В частности, речь идет о производстве систем охлаждения для твердотельных лазеров, систем термостатирования «cold plate» для диодных лазеров, термостатированных шкафов для телекоммуникационной аппаратуры, торгового охладительного оборудования, термоэлектрических электрогенераторах для индивидуального жилья.

РОСНАНО – масштабный государственный проект

Устройства охлаждения и термостатирования

Участниками проекта являются РОСНАНО и ООО «Термиона» - заявитель и основной исполнитель, который будет осуществлять запуск и операционное управление производством, а также заказ опытно-технологических работ и ОКР. В качестве стратегического партнера проекта выступит группа компаний «Концерн РИО», которая будет осуществлять операционное управление, а также займется реализацией и продвижением продукции проекта. В качестве финансового соинвестора проекта выступит иностранный банк.

Общий объем финансирования проекта составляет 1 702 млн руб. Объем инвестиций, представляемых РОСНАНО, - 600 млн руб.

Производство ТЭС будет осуществляться на арендуемых производственных площадях завода ОАО «Элма» в г. Зеленограде. Сборочное производство будет размещаться на предприятии

«ЯК-44», входящем в группу компаний «Концерн РИО». Начало реализации проекта намечено на 2010 г., выход на полную мощность - в 2014 г.

До настоящего времени в производстве термоэлектрических модулей и ТЭС использовался ряд дорогостоящих, неэффективных и нефункциональных материалов. Выполняя достаточно утилитарную функцию, в частности, обеспечивая конструкционную прочность тер- моэлектрического модуля, эти материалы также оказывали и сильное негативное влияние на модули, конечную продукцию на их основе и на процесс производства, а именно:

  •    существенно увеличивали себестоимость;

  •    снижали КПД;

  •    не позволяли варьировать форму и размер модуля в широких пределах;

  •    сильно снижали эксплуатационные характеристики, надежность, тем самым ограничивая область применения систем/модулей.

Главное - эти материалы создавали серьезные технологические препятствия для автоматизации производства, поэтому на сегодняшний день большая часть керамических модулей в мире собирается вручную.

Термоэлектрические системы, произведенные по технологии CERATOM, лишены этих недостатков, так как в них эти материалы или отсутствуют или заменены на более дешевые и эффективные нанострук-турированные композиты, сочетающие в себе недостижимые или «несочетаемые» в обычных материалах свойства и характеристики. Кроме этого, технология CERATOM предусматривает полную автоматизацию как производственного процесса получения наноструктурированных композитов, так и термоэлектрических систем и конечной потребительской продукции.

Эти конкурентные преимущества позволят занять заметную долю рынка в существующих сегментах применения термоэлектричества, а также выйти на принципиально новые рынки, где использование классических керамических модулей технологически невозможно.

Основным рынком, на который ориентирована продукция проекта, является рынок систем охлаждения и термостабилизации для различных типов лазеров (твердотельных и диодных). В системах охлаждения лазеров используются как традиционные способы охлаждения (воздушное, жидкостное), так и комбинированные на основе термоэлектрических модулей (далее ТЭМ). Комбинированные системы охлаждения являются наиболее эффективными с точки зрения отвода тепла с единицы площади и используются для охлаждения твердотельных и мощных диодных лазеров.

Термоэлектричество является одним из перспективных направлений в альтернативной энергетике, так как является одним из самых дешевых и надежных источников альтернативной энергии. Себестоимость генерации энергии в термоэлектрической системе CERATOM составляет 0,07 $/Вт, что сравнимо с себестоимостью генерации в тепловой и атомной энергетике и в разы дешевле других источников альтернативной энергии.

Использование термоэлектричества позволяет осуществлять активное охлаждение, термостатирование и генерацию электроэнергии в тех случаях, когда невозможно использовать традиционные методы (компрессионные холодильники, абсорбционные холодильники, утилизацию паразитного тепла в промышленности и быту). ТЭМ используются для охлаждения различной аппаратуры в транспорте, космических аппаратах, для охлаждения лазерной и телекоммуника-

РОСНАНО – масштабный государственный проект ционной техники, электроники, для охлаждения в производственных процессах и быту. «Применение термоэлектрических систем в качестве генераторов, преобразующих паразитное тепло в электричество, сильно ограничено ввиду низкого КПД керамических термоэлектрических систем, высокой стоимости и конструкционных недостатков, связанных с использованием керамики в качестве теплопроводов. Реализация проекта позволит вывести на рынок термоэлектричества принципиально новый продукт, лишенный недостатков керамических термоэлектрических систем, что позволит существенно расширить потенциальные области применения термоэлектричества, - заявил управляющий директор РОСНАНО Дионис Гордин. - И проект и технология являются частью наметившегося мирового переворота в данной индустрии, основанного на уходе от стандартной классической конструкции ТЭМ, а также заимствовании и адаптации более эффективных технологий, методов и подходов из смежной сферы – микроэлектроники».

Продукция ориентирована на экспорт, рост доли экспорта в выручке: от 75% в 2010 г. до 88% в 2016 г. Среди основных потребителей - производители лазеров и лазерных диодов (Sahajanand Laser Technology, Profina Inc., Sensor Electronic Technology Inc., Laird Technologies, Laserlabs, Polaris), а также производители коммерческих и бытовых холодильных устройств (ООО «Сервиспласт», ОАО «ЮТК» и др.), строительные компании.

Справка:

Объем мирового рынка систем охлаждения твердотельных лазеров в 2008 г. составил $ 1,38 млрд, объем мирового рынка систем термостабилизации для диодных лазеров мощностью более 1 Вт - $ 360 млн. Планируемая доля рынка продукции проекта при выходе на проектную мощность в сегменте систем охлаждения для твердотельных лазеров составляет 5%, в сегменте систем охлаждения для диодных лазеров – 6,8%.

Сегмент рынка ТЭМ, используемых в системах охлаждения лазеров, является наибольшим сегментом рынка ТЭМ и в 2008 г. составил $ 220 млн (или ~7 млн шт.). В целом по итогам 2008 г. объем мирового рынка керамических термоэлектрических модулей оценивается

НАНОТЕХ НО ЛОГИИ • В СТ РОИ ТЕЛЬ

СТ ВЕ: l н ау чн ый . Интернет-журнал

№1 /2010 >b

РОСНАНО – масштабный государственный проект в размере $ 569,4 млн (или 38 млн шт.). Потенциал рынка оценивается специалистами в 6,2 млрд модулей. Только в России спрос мог бы составлять около 155 млн ТЭМ, если бы охлаждающие, термостабилизирующие, генераторные устройства, использующие ТЭМ, полностью заменили бы существующие устройства, не использующие эффект Пельтье, в таких отраслях промышленности и областях применения как автомобилестроение, лазерная техника, производство компьютеров, производство холодильного оборудования, систем кондиционирования, производство электрогенерирующих устройств. Несмотря на прогнозируемый спад рынка в 2009 г. до $456 млн, в дальнейшем прогнозируется рост рынка термоэлектричества с темпом CAGR 20%.

Рынок ТЭМ характеризуется низкой концентрацией, доля крупнейших игроков на мировом рынке ТЭМ составляет всего 11,6%. Основные производители керамических ТЭМ – Melcor (США), Ferrotec (Япония), Marlow (США), Tellurex (США), Fuxin (КНР). Наибольшим спросом (80% рынка) пользуются модули стандартных размером 40-х40 и 30х30 мм мощностью 40 - 70 Вт.

Российский рынок керамических ТЭМ в 2008 г. составил $ 3,5 млн (или 230 тыс. шт.). При этом объем производства ТЭМ российскими компаниями составил $18,2 млн (или 1,2 млн шт.), 89% произведенной продукции поставляется на экспорт. Основные производители: Криотерм (24%), СКБ Норд, РМТ, Остерм, НПО Кристалл, НПО РИФ, АДВ-Инжиниринг.

ООО «Термиона» - российская технологическая компания, автор и разработчик технологии CERATOM. ООО «Термиона» была создана в 2004 г. для организации производства термоэлектрических преобразователей по технологии CERATOM на основе разработок зеленоградских компаний «Торион-арсенал» и «ИПТ». В настоящее время компания занимается штучным и мелкосерийным производством термоэлектрических систем и конечных изделий на их основе. В 2008 г. группа компаний «Концерн РИО» инвестировала в проект 150 млн руб., выкупив долю в ООО «Термиона» в размере 51%. Средства были направлены на реализацию ряда ОКР.

Группа компаний «РИО» основана в 1988 г. и является частной компанией, работающей в сфере строительства, инвестиций, производства торгового и игрового оборудования.

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^™ 35 ( к содержанию3

РОСНАНО – масштабный государственный проект

Наблюдательный совет РОСНАНО одобрил финансирование проекта по созданию производства солнечных модулей на основе монокремния с двусторонней светочувствительностью

Реализация проекта позволит вывести на мировой рынок двусторонние солнечные модули с КПД выше односторонних на 10-70% (10% при варианте инсталляции без использования дополнительных конструкций; 70% при использовании отражательных конструкций и трекерных систем). Преобразование солнечного света в таких модулях возникает не только при попадании солнечных лучей на лицевую поверхность, но и при попадании их на тыльную сторону, когда возникает отражение солнечных лучей от естественных поверхностей или от специальных отражательных конструкций. В основе разработок лежит авторская технология, разработанная фирмой «Солнечный Ветер» совместно с Научно-производственной фирмой «Кварк», входящими в состав Группы компаний «КОНТИ».

Запуск основной производственной линии намечен на 2012 г. Выход на полную проектную мощность предполагается в 2015 г., при этом объем производства составит около 120 МВт в год, а годовая выручка проекта 11,4 млрд руб. Сумма инвестиций РОСНАНО в проект составит около 2,5 млрд руб.

Двусторонние фотомодули

Технологический процесс производства предусматривает формирование слоев толщиной порядка 20 - 80 нм, т. к. именно они делают тыльную сторону светочувствительной, а сам элемент прозрачным для инфракрасного излучения с длиной волны больше 1,1 мкм. При этом себестоимость производства таких модулей конкурентоспособна с односторонними. Проект предусматривает дальнейшую разработку техноло гии для полной реализации специфических преимуществ двухсторонних солнечных элементов и дальнейшего снижения себестоимости.

^^^^^^^^^^^^ 36

к содержанию2)

«Речь идет о создании первого в России промышленного производства двусторонних солнечных модулей. Его стоимость вполне конкурентоспособна по сравнению с производством односторонних модулей, - отметил управляющий директор РОСНАНО Константин Деметриу. - На сегодняшний день солнечные модули на основе кремниевых технологий наиболее востребованы благодаря оптимальному соотношению цены и эффективности, их доля на мировом рынке фотоэнергетики составляет около 80%. Проект позволит диверсифицировать портфель проектов Корпорации в области фотоэнергетики и обеспечит выход на рынок конкурентоспособного продукта по оригинальной российской технологии».

Справка:

Объем мирового рынка для продукции проекта в 2009 г. оценочно составит $19,9 млрд, а к 2013 г. прогнозируется рост до $30,4 млрд (среднегодовой темп роста составит 9%). Если рассматривать рост рынка в натуральном выражении, ежегодный рост установленной мощности солнечных модулей составит 29% и увеличится с 5,9 ГВт до 18,5 ГВт с 2009 по 2013 гг. соответственно.

Наибольшая доля потребления приходится на рынок Европы. Поэтому основным рынком сбыта продукции проекта станет европейский рынок солнечных парков: Италия, Испания, Греция, Чехия, Болгария, Германия и др. страны Европы. Уже сейчас НПФ «Кварк» имеет контракты на поставки, покрывающие большую часть планируемых производственных мощностей.

Группа компаний «КОНТИ» работает на рынке с 1992 г. и специализируется на строительстве жилья и инфраструктурных объектов. С 2008 г. одним из приоритетных направлений развития бизнеса ГК «КОНТИ» стала фотовольтаика. ГК «КОНТИ» приобрела 40-процентную долю в фирме «Солнечный ветер», 74-процентную долю предприятия НПФ «Кварк», предприятия «Кремнийтехпром», «Си-тэк-Энерджи». Используя свои компетенции в строительстве и наработанные связи, ГК «КОНТИ» активно занимается строительством солнечных парков в Европе (Чехии, Германии, Греции, Израиле, Испании, Италии, Болгарии и др.).

РОСНАНО – масштабный государственный проект, конечной целью которого является перевод страны на инновационный путь развития и вхождение России в число лидеров мирового рынка нанотехнологий. Сегодня в Корпорации сосредоточены одни из лучших специалистов страны, способных наладить взаимовыгодное сотрудничество между наукой, бизнесом и государством. Это – основное условие успеха.

А.Б. Чубайс, председатель правления РОСНАНО

Редакция научного Интернет-журнала «Нанотехнологии в строительстве» ( благодарит пресс-службу РОСНАНО за предоставленные материалы. Более подробную информацию о проектах РОСНАНО можно найти на сайте

Статья обзорная