Сегодня в мировом сообществе осознали, что бесконтрольное потребление энергии несет в себе глобальную угрозу окружающей среде. А поскольку эффективное использование энергии экономически выгодно, в настоящее время в развитых странах планомерно осваиваются энергоэффективные и энергосберегающие технологии. В качестве примера рассмотрим строительную отрасль.
Жилые, общественные и промышленные здания являются крупнейшими потребителями энергии. Так, например, в США на них приходится 40% всей производимой энергии, из которой почти половина теряется. Одним из направлений энергосбережения в строительстве считается утепление зданий теплоизоляторами. С этой целью в мире создана и интенсивно развивается индустрия строительной изоляции. В развитых странах структура объема выпуска подобной изоляции состоит на 75% из минеральных, на 20% из полимерных, на 3 % из ячеистых бетонов и на 2 % из прочих материалов. Как видно, преимущество отдается минеральным и полимерным утеплителям.
Хоть преимущества лидирующих изоляторов очевидны, известны вредность таких материалов на всем пути: получение–применение–эксплуатация–ликвидация; а также их смертельная опасность при пожарах. Но в индустрии строительной изоляции существует противоречие: снижение энергопотерь в зданиях, утепленных лидирующими изоляторами, достигается за счет больших энергозатрат при их получении. По данным европейского специалиста г-на Мейер-Бое, на получение кубометра минеральной ваты требуется 10 000 кВт*ч, а пенополистирола — 18 900 кВт*ч.
Можно ли разрешить данное противоречие? Очевидный положительный ответ дают строительные компании ФРГ (1994 год) и Португалии (1998–1999 г.г.). Предприятия построили ряд жилых зданий, утепленных прессованными плитами из пробкового гранулята. Уже в процессе утепления стали очевидны и понятны выгоды применения природного, возобновляемого и безотходного материала, который по теплотехническим свойствам уступает лишь полимерным утеплителям, но безвреден для человека (примеры: виноделие, фармацевтика). На получение кубометра пробковых плит по сравнению с минватой тратится почти в 30 раз меньше энергии.
Конечно, существует определенный риск без комплексных исследований перенимать любую новацию. Но в защиту данных предложений выступают время и опыт наших предшественников. Еще в конце XIX и начале XX веков в Петербурге (1899 год) и Москве (1906 год) было построено много жилых и общественных зданий, утепленных прессованными пробковыми плитами. Причем эти здания эксплуатируются и по сей день.
Пробка, пробковые изделия и их свойства хорошо известны человечеству. Достаточно вспомнить, что безотходная технология переработки пробки была открыта в США еще в 1891 году. Мировая отрасль переработки коры пробконосов в основном базируется на плантациях пробкового дуба (Quercus suber L.), расположенных на юге Европы и севере Африки от Гибралтара до Италии включительно. Площади плантаций пробкового дуба составляют 2 200 000 га, которые ежегодно поставляют 360 000 т. корки. Больше половины (55%) пробки поступает в виноделие.
Сколько же потребуется пробкового сырья, если строительная отрасль станет главным потребителем пробковых изделий и откажется от вредных и энергоемких минеральных и полимерных утеплителей? По расчетам специалистов, для России "потребность только жилищного сектора строительства в эффективных утеплителях в 2010 г. может составить 25–30 миллионов кубометров". В пересчете на пробковые плиты плотностью 100 кг/м3 получается 2,5–3 миллиона тонн. Очевидно, что мировая потребность в пробковом сырье будет, как минимум, на порядок больше. А это прекрасные перспективы для всех, кто занимается или собирается приступить к работе с пробконосами.
Но ситуация такова, что нынешних мировых запасов пробки не хватило бы даже на нужды российского строительства. Интенсификация пробковых лесов приведет к их истощению и гибели, культивирование же показало, что пробковый дуб – капризное растение. Но выход есть — это российский пробконос или амурский бархат (Phellodendron amurense Pupr.). В 1886 году исследования показали, что практически по всем свойствам корки бархата и пробкового дуба являются аналогами. В России переработка коры амурского бархата началась еще до Второй мировой войны на Дальнем Востоке (1938 г.). Из коркового гранулята изготавливали экспанзит – вспученную пробку для нужд электротехники, теплоизоляции в судостроении и холодильной промышленности. На изделия из коры отечественного пробконоса были разработаны соответствующие стандарты (1976, 1979 г.г.), строительные нормы и правила (1962 г.) и технические условия на сеянцы бархата (1977 г.).
Итак, основные достоинства российского пробконоса таковы: он не ветровален, засухоустойчив, удовлетворительно переносит задымленность и загрязненность воздуха газами, довольно быстро растет и доживает до 250–300 лет. Размножается семенами, корневыми черенками, сеянцами, прививками. Пробковый слой начинают снимать уже с 18-летнего дерева, и кора быстро восстанавливается, достигая толщины 5–7 см.
С 1928 г. в Советском Союзе приступили к систематическому культивированию бархата по регионам. К 60-м годам было установлено, что бархатное дерево может хорошо расти к югу от линии Петербург — Вятка — Екатеринбург — Транссиб — Хабаровск -Советская Гавань. Последнее обобщение успешной интродукции в Среднем Поволжье датируется 1986 годом. Продуктивности амурского бархата в культуре может "позавидовать" даже пробковый дуб. Среднемировой ежегодный съем коры с дуба составляет 150 кг с га, амурский бархат на свежих почвах дает 300, а при поливах — 1000 кг с га! Западная граница культивирования бархата совпадает с границей бывшего Советского Союза. Есть все основания полагать, что отсутствуют серьезные доводы против возможности интродуцирования российского пробконоса во всех странах Европы до 62° с. ш. По данным научно-технической литературы, до Великого оледенения в третичном периоде амурский бархат и пробковый дуб вперемежку с другими растениями росли от берегов Атлантики до берегов Тихого океана.
Если в России возобновят культивирование бархата и пробкопереработку, если развитые страны займутся разведением у себя амурского бархата, то следует ожидать значительного увеличения сырьевой базы пробконосов во всем мире. Лесоводам России вполне реально засадить на вырубаемых площадях и пустошах 4–6 миллионов га бархата. По силам и европейским странам, как минимум, удвоить площади пробконосов за счет бархатного дерева.
Об экономической целесообразности культивирования бархата можно будет говорить после проведения соответствующей научно-исследовательской работы, которая выдаст техно-экономически и экологически обоснованные рекомендации по созданию плантаций бархата и предприятий по переработке пробки. Но предварительные экономические расчеты можно выполнить уже на этапе получения материалов.
Мы уже упоминали, что в 2010 г. для России потребуется 25–30 миллионов кубометров эффективных утеплителей. При существующей пропорции минеральная вата составит 18,75–22,5 миллионов кубометров, полимерные утеплители 5–6 миллионов кубометров. Для их замены пробковыми плитами коры потребуется 2,375–2,85 миллиона тонн. На получение таких объемов лидирующих утеплителей затратится 1–1, 22 ЭДж суммарной энергии, тогда как на прессование пробковых плит 0,03 — 0,035 ЭДж. По подсчетам Д. Гиббонса разница в затратах энергии составит 0,97–1,185 ЭДж, что эквивалентно количеству тепла, получаемого при сжигании 165–200 миллионов баррелей сырой нефти.
Если в 2010 г. цена за баррель нефти будет составлять порядка $20, то в денежном выражении замена лидирующих вредных и энергоемких утеплителей плитами из пробки на этапе их получения только для России позволит сэкономить от 3,3 до 4 млрд. американских долларов!
Следует также отметить, что увеличение сырьевой базы пробковой коры будет содействовать снижению мировых цен на пробковые изделия, в которых, кроме строительства и виноделия, нуждаются: холодильная и обувная промышленность, судо- и автостроение, электрическая, космическая и радио техника, рыболовство, спорт, парфюмерия и многие другие отрасли.
Обращение к природному материалу в строительстве поможет уменьшить энергозатраты на получение утеплителя, снизить теплопотери, которые несут здания, а также вред, наносимый окружающей среде, и сократить расходы на строительство. Таким образом, в нашей стране в определенной мере реализуются биологические методы строительства, достаточно популярные в Европе, которые в свою очередь, экономически выгодны для мирового сообщества и помогают смягчить остроту экологических проблем.
Валерий ЛУДИКОВ, дипломированный инженер, промоутер проекта "Российская пробка"