Rusbase
Вы не готовы:
рынок CleanTech в России и
проблемы его развития
Что стопорит развитие «чистых» технологий в России, какие проекты уже есть и какие могут появиться

9 октября 2018



Проблема отходов носит глобальный характер. Ежегодные объемы потребления товаров в мире стремительно растут. Жители крупных городов оставляют после себя примерно 400 килограммов мусора в год, а современные материалы, такие как пластик и полиэтилен, могут разлагаться на свалках десятки и сотни лет. Однако в разных странах и регионах проблема отходов выражается по-разному.

Самое большое количество промышленных отходов приходится на США, Норвегию, Испанию, Швецию, Нидерланды и Россию. Одной из самых загрязненных стран в мире остаются Соединенные Штаты, где каждый год образуется около 230 млн тонн бытового мусора. Однако здесь перерабатывают лишь его третью часть, остальные бытовые отходы сжигаются или свозятся на свалки.

В России объем твердых бытовых отходов (ТБО) достигает 40 млн тонн в год. При этом до 95% всех коммунальных отходов в РФ попадают на свалки, и лишь 5% мусора перерабатывается в новые материалы. Для сравнения, в ЕС в среднем на захоронение отправляется 40% коммунальных отходов, еще столько же мусора подвергается переработке в материалы, а 20% ТБО перерабатывается в энергию.
Борьба с отходами
Но как можно бороться с отходами? Все современные мероприятия в целом сводятся к четырем методам: сокращение образования отходов, их переработка, захоронение и сжигание.

Активное развитие технологий утилизации отходов началось со второй половины XX века, когда особую актуальность приобрела проблема борьбы с загрязнением окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. Однако ни один из названных способов устранения мусора на сегодняшний день не идеален и каждый из них имеет свои недостатки.
Сокращение отходов
Помочь в решении проблемы отходов в мире могут производители, которые внедряют безотходные и малоотходные технологии на своих предприятиях, а также сами потребители, которые могут позволить себе отказаться от покупки новых товаров и вместо этого ремонтировать старые, а также готовы использовать предметы обихода и изделия многократного использования. Результатом этого подхода стало распространение таких терминов, как «устойчивое потребление» и Zero Waste, при этом новые движения постепенно набирают международные обороты.
Переработка отходов
Некоторые отходы могут быть переработаны и превращены во вторичное сырье и энергию. Обработке сегодня подвергаются такие материалы, как бумага, стекло, алюминий, железо, пластик, строительный мусор, химикаты и органические отходы. При этом самыми известными вторичными энергетическими ресурсами являются биогаз, биодизель и свалочный газ.

Вторичная переработка отходов — как правило, более экономичный способ производства по сравнению с изготовлением материалов или веществ из начального, природного, сырья, к тому же, такой метод позволяет сохранять природные ресурсы. Однако применение вторичной переработки не всегда экономически целесообразно, а главной проблемой такого подхода являются технические ограничения, связанные со сбором и отделением вторсырья от основного мусора.
Захоронение отходов
Захоронение — самый дешевый способ ликвидации отходов. В прошлом веке на смену стихийному созданию свалок пришли новые технологии проектирования и строительства полигонов для захоронения ТБО. Но несмотря на то, что к созданию этих объектов сегодня предъявляются высокие экологические и санитарно-гигиенические требования, свалки продолжают представлять большую экологическую опасность. Разлагающиеся в них отходы выделяют в воздух токсичные газы, загрязняют грунтовые воды и отравляют почву. Кроме того, стремительный рост объема мусора приводит к острой нехватке мест, пригодных для захоронения отходов.
Сжигание отходов
Термальная обработка мусора позволяет сократить массу проходящих через мусоросжигательные установки отходов на 80–85%, а объем на 90–95%, а значит, такой способ не может полностью избавить жителей планеты от свалок, однако он значительно уменьшает их площадь. Мусоросжигание особенно популярно в странах с высокой плотностью населения. К примеру, в Японии таким образом перерабатывают около 70% отходов. В Дании и Швейцарии на термальную обработку приходится 80% от общего объема утилизации мусора, в Швеции — до 50%, в Германии, Франции и Италии — от 20 до 40%. В России сжиганию подвергается пока только около 2% коммунального мусора.
Новые технологии
Сделать процесс управления отходами более эффективным и безопасным, а также заметно сократить объем мусора в мире помогают новые технологии. Технологии радиочастотной идентификации (RFID) позволяют правильнее и быстрее собирать и вывозить бытовые отходы. С их помощью можно анализировать информацию, необходимую для вывоза мусора из контейнеров на городских тротуарах. При этом оценивать эффективность вывоза уже рассортированных по контейнерам отходов можно с помощью систем GPS.

Большое развитие сегодня получают технологии утилизации и переработки мусора. К примеру, специалисты Аргоннской национальной лаборатории в США несколько лет назад представили метод, который позволяет перерабатывать пластиковые отходы в чистый углерод для батареек. Такие батарейки служат до пяти раз дольше обычных и, по словам исследователей, смогут покрыть на 100% потребности человечества в переработке ненужного пластика.

Экономить на производстве аккумуляторов для смартфонов, ноутбуков и даже электромобилей можно с помощью старых автомобильных покрышек. Сотрудники Национальной лаборатории Окдиджа Министерства энергетики США доказали, что шины, подвергаемые пиролизу, могут выделять пироуглерод, необходимый для производства литий-ионных аккумуляторов. В результате новая технология может обойтись производителям электроники гораздо дешевле традиционной.

Технологии вторичной переработки мусора можно использовать также в борьбе за чистоту океана. Так, в 2014 году трое молодых серферов из Калифорнии основали в Чили компанию Bureo Skateboards, которая сегодня занимается изготовлением скейтбордов из выловленных близ чилийского побережья синтетических рыболовных сетей.
Проморолик компании Bureo
Идея рециклинга лежит также в основе финского бренда уличной моды Pure Waste. Специалисты Центра повторного использования города Хельсинки отбирают из мусора хлопчатобумажную одежду, которая содержит волокна, пригодные для повторного использования, например, вещи слишком изношенные, для того чтобы продавать их на секонд-хенде. Затем этот материал режут на куски и растворяют в щелочи, в результате чего получается раствор целлюлозы, из которого можно сформировать новые волокна ткани.
Одежда Pure Waste
Одной из форм борьбы с отходами могут стать также аддитивные технологии. Разработанный компанией Studio H 3D-принтер Salad 2.0 позволяет создавать привлекательные внешне продукты из овощей и фруктов, отвергнутых покупателями из-за наличия у них внешних дефектов, например, непонятных отростков или необычной формы. И эта проблема действительно актуальна. По оценкам аналитиков, только в США в отходы попадает от 30 до 40% всего продовольственного снабжения в стране.

В области управления отходами показательным также можно назвать пример работы мировых фастфуд-компаний. Так, летом 2018 года мировые информагентства сообщили, что сеть ресторанов McDonald's намерена отказаться от пластиковых соломинок во всех заведениях Великобритании и Ирландии. Однако это не первый подобный опыт в индустрии быстрого питания: бразильская сеть фастфуда Bob's еще в 2012 году заменила всю бумажную упаковку для бургеров на съедобную рисовую бумагу. В результате объем ежедневно вывозимого из заведений Bob's мусора сократился на 20%.
Чистые технологии в России
Директор корпоративного акселератора GenerationS Екатерина Петрова рассказала, что на венчурном рынке распространено мнение, будто решения Cleantech — это достаточно сложные проекты. Они, как правило, имеют более долгий жизненный цикл и требуют существенных инвестиций. Как следствие, инфраструктура, помогающая появлению новых разработок и инвесторов в этом секторе, создается медленнее, чем по другим направлениям.

Однако Екатерина считает, что актуальность проблемы сокращения и переработки отходов нарастает, и некоторые российские игроки уже сейчас начинают включаться в создание такой инфраструктуры.

Так, кроме акселератора GenerationS от РВК, выделившего в 2014 году сегмент Cleantech в отдельный трек программы, этими проектами сегодня интересуются также Роснано, Фонд «Сколково» и Внешэкономбанк.

По словам ведущего архитектора отраслевых решений IBM Россия и СНГ Игоря Кулиничева, перспективы развития индустрии чистых технологий в России зависят от многих факторов, среди которых эксперт выделяет законодательную базу, технологические инновации и уровень финансирования проектов. Менеджер уверен, что развитие сегмента Cleantech в будущем должно будет в первую очередь опираться на возможности информационных кросс-отраслевых платформ, с помощью которых можно снизить загрязнение воздуха в городах и ускорить глобальный переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии.

Такие меры, по словам Игоря, необходимы, чтобы помочь сокращению выбросов CO₂, которые наибольшим образом влияют на изменение климата.

Дарья Василенко, СЕО cleantech-стартапа Effa, участника Starta Accelerator в Нью-Йорке, отмечает, что технологии сокращения отходов, как и направление Cleantech в целом, пока достаточно слабо развиты на постсоветском пространстве и этот рынок в России на сегодняшний день растет не так быстро, как хотелось бы. Однако инновации будут востребованы всегда, и для их активного внедрения просто нужна подготовленная почва, уверена предприниматель.

Основные проблемы российского рынка Cleantech, по словам Дарьи, прежде всего связаны с несовершенством законодательства. Так, инструкции и правила, касающиеся экологии и индустрии чистых технологий, до сих пор не прописаны законодательно, а обычные обыватели еще не готовы ментально к такому переходу и не понимают, зачем нужно сортировать мусор, куда его вывозить и как правильно заботиться об окружающей среде.

Тем не менее, отмечает топ-менеджер, на рынке Cleantech в России продолжает появляться все больше и больше интересных проектов, которые ориентированы не только на экологию как науку, но и могут трансформировать свои идеи в успешный бизнес.
Несколько cleantech-проектов, которые развиваются в России
• WiseSoil — технология переработки органических отходов.
• «БиоМикроГели» — средства для очистки воды от нефти, масел и ионов металлов.
• «НаноСерв» — бионанотехнология для очистки от шлама и накипи.
• «ЭкоПак» — производство упаковки из биополимеров (на основе крахмала и белков), которая является съедобной и биоразлагаемой.
• Effa — домашняя и пляжная обувь для взрослых и детей из качественных искусственных материалов.
• Aerostate — интерактивная карта вредных выбросов и их источников, позволяющая следить за качеством воздуха.
• GEOVITA — экологически чистая одноразовая посуда и упаковка для еды, сделанная из растительного материала.
• Volts — накопитель электроэнергии для дома, позволяющий экономить на электричестве и использовать энергию солнца и ветра.
• Posadiles — сервис по восстановлению лесов, команда разрабатывает также одноименную игру для смартфонов.


Перспективные направления в Cleantech
По словам Екатерины Петровой, в России уже есть успешные примеры решений, созданных для повышения экологической эффективности промышленных производств, например, проект WiseSoil, о котором речь пойдет ниже, однако, по мнению эксперта, рынок Cleantech требует больше технологий, которые можно было бы использовать в быту простых горожан и масштабировать. К таким технологиям относятся системы сортировки и пневматические мусоропроводы, домашние инструменты, использующие потенциал солнечной энергии для зарядки бытовых приборов и смартфонов, и другие перспективные решения. Причем эти направления должны стать системной работой, которую необходимо стимулировать, в том числе, на государственном уровне.

Игорь Кулиничев отмечает, что современная система управления утилизацией отходов построена таким образом, что одни объекты сосредоточены на сборе мусора, вторые — на обработке, а третьи — на повторном использовании. Однако перспективным менеджер IBM видит использование интеллектуальных платформ по управлению утилизацией, которые позволят оцифровать всю цепочку управления отходами.

Это значит, что с помощью единой платформы компания или город будут управлять оптимизацией маршрутов. При этом заказчики платформенных сервисов смогут интегрировать в систему данные из бэк-офиса (планирование финансовых ресурсов и кадровое или материальное обеспечение) с информацией по объемам отходов, которые они перерабатывают, то есть в перспективе можно будет не только оптимизировать маршруты сбора, но и капиталовложения и распределение трудовых ресурсов.

Дарья Василенко уверена, для того, чтобы успешно использовать различные смарт-технологии в сфере переработки отходов, в каждом городе по умолчанию должна функционировать правильная сортировка и переработка мусора, как промышленного, так и бытового. И только затем можно будет внимательнее посмотреть на удачные примеры «чистых» решений, например, из Нидерландов и стран Скандинавии. Опыт переработки мусора государство может перенять у Германии, где еще в 1990-е годы власти взяли на себя функции по переработке бумаги для производства из нее недорогих строительных и изоляционных материалов и таким образом пополнили бюджет страны.
«Чистые» проекты в России
Проекты, связанные с чистыми технологиями, постепенно продолжают реализовывать российские компании самого разного масштаба.

Собственный проект в сфере Cleantech реализует компания IBM. В российском подразделении ИТ-компании сообщают, что исследовательское направление IBM Research выступает автором глобальной системы прогнозирования качества воздуха и использования возобновляемых источников энергии Green Horizons. Возможности проекта объединяют механизмы моделирования климата, интернета вещей и машинного обучения, чтобы помочь коммунальным и промышленным предприятиям заранее узнать, сколько энергии они будут иметь в своем распоряжении и как уменьшить вредное воздействие на окружающую среду.

Солнечные фермы Green Horizons используют видеокамеры, обращенные к небу, чтобы наблюдать за движением облаков и рассчитывать их потенциальное блокирующее воздействие на солнечную радиацию. При этом ветровые турбины оснащаются датчиками для контроля скорости ветра, влажности и давления воздуха. Используя эти данные, система может прогнозировать производительность ветровых и солнечных ферм с точностью 90% на несколько дней вперед.
Работа с системой Green Horizons
Фото: IBM
Городские службы, использующие технологии Green Horizons, также могут прогнозировать развитие экологической ситуации в городе, связанной с качеством воздуха, на краткосрочную (1–2 дня) и долгосрочную (до 10 дней) перспективу. В этом им помогают данные, полученные от разных источников: станций экомониторинга, данные выбросов промышленных предприятий, спутниковые данные и записи с дорожных камер.

Реализацией программ сокращения отходов в странах своего присутствия занимается также компания PepsiCo. По словам менеджера по развитию инженерных проектов в области устойчивого развития PepsiCo Михаила Носырева, одна из программ PepsiCo в России в рамках подхода «Ответственно к цели» направлена на сведение к нулю захоронений производственных отходов. Компания должна довести до нуля количество отходов, вывозимых на свалки, образованных в результате ее непосредственной деятельности, к 2025 году.

Другое направление работы PepsiCo — переработка упаковки готовой продукции. Компания поставила глобальную цель достичь к 2025 году результатов, при которых весь упаковочный материал будет подлежать многократному использованию и вторичной переработке либо будет производиться из компостируемых и биоразлагаемых материалов.

Встречаются в России и примеры успешных Cleantech-проектов, имеющих исключительно российские корни. Стартап WiseSoil — выпускник акселерационной программы GenerationS, а также проект, который смог привлечь финансирование Фонда посевных инвестиций РВК при поддержке «Сколково».

Продукт WiseSoil — достаточно узкоспециализированный. Компания помогает повышать эффективность биогазовых установок, перерабатывающих органические отходы. Иными словами, предприятия, занимающиеся вторичной переработкой, благодаря WiseSoil могут перерабатывать отходы выгоднее.

Основатель компании Александр Смотрицкий говорит, что после того, как впервые столкнулся с проблемой переработки органических отходов и начал изучать этот вопрос детальнее, он выяснил, что органические отходы, к которым относятся пищевые остатки, канализационные стоки, навоз и помет, могут прекрасно сбраживаться в топливо и газ в биогазовых установках — больших емкостях без доступа воздуха.

Однако применять установки для промышленной переработки биологических отходов, как правило, дорого из-за слишком длительной и неполной переработки сырья. Решить эту проблему можно, заранее превращая отходы в однородную массу, с которой бактерии справляются намного быстрее, то есть добавив к установке «зубы», которые позволят биогазовой «системе пищеварения» работать быстрее.
Накопительное устройство WiseSoil производительностью 2 тонны сырья в час
Фото: WiseSoil
В течение нескольких лет российские конструкторы разрабатывали лабораторный образец устройства, затем были проведены испытания решения на биогазовой установке в Оренбургской области.

В 2015 году проект привлек венчурное финансирование от Российской венчурной компании при поддержке фонда «Сколково». Спустя год продукт WiseSoil вышел на рынок — первым клиентом стала крупная компания по производству биоэтанола из США.

Сейчас российская компания работает с клиентами в шести странах. При этом в России, по словам Александра Смотрицкого, спроса на технологию пока нет, и в данный момент WiseSoil занимается открытием дочерней компании в ЕС для сокращения логистических издержек, частичной локализации в будущем там своего производства и получения доступа к европейским инструментам финансирования.

Проблему отсутствия спроса на технологию переработки органических отходов в России предприниматель объясняет зачаточным состоянием отечественной индустрии переработки отходов. Несмотря на то, что в РФ приняты новые законы, регулирующие отрасль, тем не менее, предприятиям, которые должны перерабатывать органические отходы, экономически выгоднее заплатить штраф либо использовать такое оборудование только во время проверок, но не заботиться постоянно об утилизации отходов.

Между тем проблемой отходов в России интересуются не только транснациональные корпорации, но и совсем юные предприниматели. Егору Спирину из Череповца восемнадцать лет. Он автор и руководитель регионального проекта SmartBin, созданного для поощрения раздельной сдачи мусора.

Егор вместе с партнерами разработал «умные» урны. Сдавая сырье в специальные баки, пользователи получают баллы, которые затем они могут обменять на реальные товары и услуги магазинов, кофеен и других заведений города, работающих с системой. Личную статистику по количеству сданных бутылок и банок и текущему балансу участники проекта могут посмотреть в мобильном приложении SmartBin.

Для распознавания типа сдаваемого сырья разработчики системы используют нейронные сети, автоматически сортируя содержимое контейнеров. Как только контейнер наполняется, команда SmartBin получает об этом уведомление и опустошает урны.

Сейчас SmartBin находится на стадии тестирования, но Егор говорит, что система уже работает в некоторых школах Череповца. Автор проекта отмечает, что свою идею он позаимствовал у компаний из Финляндии и Германии. В этих странах работают специальные автоматы, возвращающие залоговую стоимость тары. В России залоговая стоимость бутылок и банок пока не закреплена законодательно, однако Егор считает, что эта проблема относится к числу тех вопросов, которые можно решить своими силами. В результате участники системы для поощрения раздельной сдачи мусора могут рассчитывать на значительные скидки и бесплатные товары, а партнеры проекта получают новых клиентов.
Проморолик SmartBin
©Rusbase, 2018
Автор: Антон Кузнецов
Фото на обложке: Unsplash
Людмила Чумак

Комментарии

Зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии и получить доступ к Pipeline — социальной сети, соединяющей стартапы и инвесторов.