Проблемы и надежды
В последние годы были созданы новые, так называемые малоизнашивающиеся аноды. Их изготавливают на основе смешанных окислов титана и рутения, и называются они аноды ОРТА. Продолжительность работы этих новых анодов около пяти лет. Но преимущества их не только в том, что при них значительно сокращаются простои оборудования, но и в том, что сам процесс протекает в стабильных условиях, а следовательно, не требует дополнительных затрат электроэнергии, расход которой по мере износа графитовых электродов постоянно увеличивался. И еще одно преимущество у ОРТА: продукция, полученная при их участии, отличается большой чистотой и обладает более высоким качеством.
По имеющимся данным, уже к началу 1978 года на такие аноды в США и Канаде было переведено примерно 55 процентов мощностей хлорных предприятий, а это, кроме всего прочего, позволило сэкономить 3,2 миллиарда киловатт-часов электроэнергии. Нашей промышленности также необходимо шире использовать ОРТА.
Важным направлением технического прогресса в хлорном производстве является и широкое использование мембранных электролизеров взамен ныне применяемых ртутных. На ртутных электролизерах получают чистый каустик — весьма необходимый продукт для работы многих производств. Но именно ртутные установки являются одним из основных источников загрязнения окружающей среды ртутью.
Сложность положения здесь в том, что хотя и созданы работоспособные мембранные электролизеры, однако до сих пор нет основ теории мембранных технологий. А ведь хорошая теория всегда освещает путь, по которому должна двигаться практика.
Еще одна проблема, над решением которой электрохимикам предстоит серьезнейшим образом поработать, — электролиз воды. В свое время наша страна была пионером в разработке промышленного производства электролитического водорода. Но жизнь не стоит на месте, и успехи, достигнутые когда-то, перестают постепенно быть успехами. Если прежде нас вполне устраивали созданные установки, то теперь ситуация переменилась: потребность в водороде и кислороде, добываемых электролитическим путем, сильно увеличилась. И тот и другой продукты все в больших объемах используют разные отрасли промышленности. Но производство их далеко не совершенно, оно обходится дорого, требует больших энергозатрат. В то же время известно, что дефицит в энергетических источниках с годами не уменьшается, а, наоборот, имеет отчетливо выраженную тенденцию к обострению. Задача теперь заключается не только в том, чтобы повысить производительность действующих установок, а и в том, чтобы получить качественно новые установки, на которых можно было бы получать достаточно дешевый и чистый водород — топливо будущего. Научные предпосылки к созданию таких процессов довольно обнадеживающи, и они могут быть реализованы, если, конечно, электрохимики предпримут Целенаправленные усилия для решения проблемы.
Крупная проблема, которую нужно решать не откладывая, касается производства алюминия — этого чудесного, легкого, противостоящего коррозии металла. Среди электрохимических производств оно занимает большое место. Мировая промышленность ежегодно выпускает около 15 миллионов тонн алюминия (как видите, немало). Но здесь мы сталкиваемся с таким вот парадоксом. Сырья для того производства вполне достаточно, и добыча обходится сравнительно недорого. Тем не менее потребители алюминия как конструкционного материала испытывают постоянный дефицит в нем. Почему? Неужели нельзя быстрыми темпами развивать производство этого металла, если исходного сырья много и добыча его не составляет особых трудностей? Откуда же берется дефицит? Что мешает, допустим, конструктору автомобиля спроектировать алюминиевый кузов и другие узлы, в которых металл этот может заменить сталь?
Дело в том, что производство алюминия чрезвычайно энергоемко и, следовательно, дорого. Именно повышенный расход электроэнергии в значительной степени сдерживает развитие этого производства и сужает сферы его применения. Чтобы получить тонну первичного алюминия, нужно затратить около 16—18 тысяч киловатт-часов энергии.