Владимир Полканов
В производстве алюминия инертные аноды означают принципиально новый уровень экологичности. Фото пресс-службы РУСАЛа
РУСАЛ запустил в эксплуатацию первый электролизер с инертными анодами на замену самой массовой технологии производства алюминия. Революционное решение способно в корне поменять всю алюминиевую отрасль и кардинально снизить воздействие на окружающую среду. Путь для внедрения технологии завтрашнего дня открыт. Но возникает вопрос, что делать с уже запущенными программами экологической модернизации отрасли.
Парниковый эффект
Для понимания масштаба события нужно коротко объяснить, как устроены основные технологии производства алюминия. «Крылатый металл» получают путем электролиза: через растворенный в электролите глинозем (оксид алюминия) пропускают электрический ток, в результате глинозем распадается на алюминий и кислород.
Аноды – это электроды, через которые ток подается в расплав. Классическая технология Содерберга – ей уже более ста лет – использует самообжигающийся угольный анод. Анодная масса непрерывно подается в электролизер сверху, обжигается прямо в электролизной ванне и одновременно служит проводником тока.
Технология давно отработана, относительно дешева и надежна. Именно на Содерберге изначально работали крупнейшие советские алюминиевые заводы – Братский, Иркутский, Красноярский. Они десятилетиями обеспечивали СССР и России мировое лидерство в производстве алюминия. На Содерберге также работают Волгоградский, Кандалакшский и Новокузнецкий алюминиевые заводы.
Усовершенствованный вариант технологии – ЭкоСодерберг, разработанный РУСАЛом: оптимизирован состав анодной массы, снижено содержание угольного пека, улучшалась герметичность электролизеров. Выбросы вредных веществ снижены на десятки процентов и даже в разы. С 2016 года ЭкоСодерберг внедряется на заводах компании, в том числе в Красноярске и Братске.
Компания параллельно использует и другие экологичные инновации. Разработан нефтяной пек взамен угольного – он практически обнуляет выделение бензапирена. Построено 20 сухих газоочистных установок, улавливающих 99% электролизных газов. Мониторинг с помощью компьютерного зрения позволил вдвое сократить продолжительность разгерметизации электролизеров.
Альтернатива Содербергу – технология обожженных анодов, когда угольные блоки предварительно обжигают в специальных печах – это экологичнее. На обожженных анодах работают новейшие российские заводы: Саяногорский, Хакасский, Богучанский и Тайшетский.
Обе технологии используют углеродные аноды. Кислород, который выделяется при распаде глинозема, немедленно вступает в реакцию с анодом. Анод постепенно сгорает, образуется CO2. Поэтому алюминиевая промышленность – крупный источник парниковых газов, изменить это при угольных анодах невозможно. Инертные аноды решают эту проблему принципиально.
Формула инертности
Мечта всей алюминиевой промышленности с момента ее возникновения – создать анод, не вступающий в реакцию с кислородом в процессе электролиза. Изначально отрасль стремилась просто убрать расход анода и связанные с этим издержки. Сейчас ключевым аргументом стало климатическое значение такой разработки.
Задача долго считалась почти неразрешимой. С технологической точки зрения нужен достаточно электропроводный материал, устойчивый к агрессивной среде расплава, где температура достигает около 1000 градусов. А с точки зрения экономики требуется обеспечить рентабельность в промышленных масштабах.
РУСАЛ начал заниматься этой темой очень давно – основатель компании Олег Дерипаска четко видел ее перспективы. «Уход на инертный анод кроме экологических проблем решает вопрос сырьевой, но нужно работать. Если добиться результата, это будет революция», – прогнозировал он несколько лет назад.
«Сотрудничать в этом проекте МГУ и РУСАЛ начали еще в 2003 году. В 2006 году ректор МГУ Виктор Садовничий и основатель РУСАЛа Олег Дерипаска открыли лабораторию фундаментальных исследований проблем получения алюминия – это была первая совместная лаборатория университета и крупного бизнеса. Создать коммерчески рентабельную технологию инертных анодов уже более ста лет является мечтой всей алюминиевой отрасли, интереснейшей научной задачей. Путь был сложным, задача часто казалась неразрешимой. Естественно, бизнес-окружение Олега Владимировича часто высказывало сомнения в целесообразности дальнейшего финансирования. Но он никогда не терял веры в проект и заражал ею свою техническую команду, Виктора Манна, Александра Гусева, других», – вспоминает заведующий кафедрой электрохимии химического факультета МГУ, доктор химических наук, академик РАН Евгений Антипов.
«РУСАЛ никогда не приостанавливал работу над инертными анодами – ни в глобальный экономический кризис 2008-2010 годов, ни в годы кризиса мировой алюминиевой отрасли в первой половине 2010-х. МГУ, наша кафедра обеспечивали фундаментальную базу, научное сопровождение проекта», – добавил он.
Промышленные испытания технологии инертных анодов РУСАЛ начал в 2017 году. С тех пор компания поставила клиентам 6 тыс. т «инертного» металла. В августе 2025 года компания объявила о стабильном производстве по новой технологии алюминия марки А7, самого распространенного сорта в мире, – это ключевое условие для производственного масштабирования.
РУСАЛ успешно завершил промышленные испытания и добился стабильного получения сортового алюминия на инертных анодах – и теперь делает следующий шаг, рассказал генеральный директор РУСАЛа Евгений Никитин. По его словам, запуск первого электролизера с инертными анодами на замену технологии ЭкоСодерберг расширит возможности применения этой технологии в будущем.
Инвестиционная дилемма
При использовании инертного анода на каждую тонну выплавленного алюминия в атмосферу вместо нескольких тонн парниковых газов поступает около 900 кг кислорода – столько же генерируют 70 га леса. Важное конкурентное преимущество – и в качестве металла. Из угольных анодов в алюминий переходят нежелательные примеси – тяжелые металлы и кремний. Инертный анод их не дает.
Металл без CO2 – это еще и другая ценовая категория на мировом рынке. Потребители в автомобильной и упаковочной отраслях уже сегодня доплачивают за продукцию с низким углеродным следом.
«Промышленная реализация технологии инертного анода – это серьезный успех российской науки и российской компании», – говорит Евгений Антипов. Это не преувеличение: никому в мире до сих пор не удавалось создать коммерчески жизнеспособную технологию инертных анодов. РУСАЛ – первый.
Запуск первого электролизера на инертных анодах под замену ЭкоСодерберга – это, по сути, заявка РУСАЛа на технологическое переформатирование всего российского алюминиевого сектора в рамках повестки декарбонизации, считает эксперт по горнометаллургической отрасли Института экономики роста им. П.А.Столыпина Павел Гамов. По его словам, если хотя бы часть из действующих ванн на технологии ЭкоСодерберга перевести на инертный анод без потери по энергоэффективности и надежности, это создаст для РУСАЛа возможность радикально снизить удельный углеродный след без строительства новых заводов с нуля.
Но перспектива внедрения этой новейшей технологии ставит компанию перед важным вопросом – можно сказать, инвестиционной дилеммой. РУСАЛ постоянно реализует проекты, направленные на повышение экологичности отрасли. В 2021 году было объявлено о крупнейшем – переводе крупнейших заводов с ЭкоСодерберга на электролиз с предварительно обожженным анодом. Стоимость этой программы сейчас оценивается в 200 млрд руб.
«Важен вопрос приоритетов: РУСАЛ сейчас ведет крупную экомодернизацию Красноярского и Братского алюминиевых заводов. Разворачивать технологию инертных анодов одновременно с таким проектом скорее всего непосильно для компании в текущей ситуации. При этом инертные аноды значительно перспективнее», – указывает Павел Гамов.
Модернизация КрАЗа и БраАЗ – крупнейший в истории отечественной алюминиевой отрасли проект с невиданными ранее параметрами эффективности и экологичности. Но при этом его реализация не позволит РУСАЛу массово и ускоренными темпами внедрить инертные аноды – технологию завтрашнего дня, пока недоступную конкурентам и сулящую России глобальное лидерство в цветной металлургии.
