Станет ли Россия крупнейшим экспортером гелия?

На минувшей неделе Россия определилась, где именно на Дальнем Востоке строить завод по производству сжиженного природного газа (СПГ). Завод мощностью 15 млн тонн в год расположится на мысе Ломоносова, в районе бухты Перевозная в Приморском крае, откуда сжиженный газ будут поставлять в Южную Корею и Японию. Но за миллионами тонн жидкого метана уже просматривается еще одна перспективная статья российского экспорта – гелий, который как раз и выделяется из природного газа и является одной из обязательных составляющих современного высокотехнологичного производства. А Азия – самый перспективный рынок для этого продукта. Мало того, Россия на этом рынке может здорово потеснить традиционного лидера – США. 

Это будет очень эффектным ответом американским газовикам, которые, внедрив новые технологии и резко увеличив добычу газа из сланцевых месторождений, сильно тряханули мировой рынок горючего газа. Но, к счастью для «Газпрома», список нужных человечеству газов не исчерпывается одним метаном, и вот уже у России появляется возможность нанести ответный удар на совершенно ином поле.

Хотя гелиевое производство начало обосновываться на российских берегах Японского моря гораздо раньше, чем производство СПГ, – еще более года назад сообщалось о строительстве в Находке станции по экспортной подготовке жидкого гелия, именно с запуском завода по производству СПГ и сопутствующего ему гелиевого производства могут открыться новые возможности для российского экспорта «космического газа». 

Автору так и хочется оторваться от нудных экономических вопросов и начать рассказывать об уникальных свойствах этого газа. Например, в сжиженном виде это самый холодный газ, его температура кипения при атмосферном давлении составляет минус 269°С (при этом абсолютный ноль – минус 273°С). 

При этом металлы и их соединения, остыв до такой температуры, приобретают свойство сверхпроводимости. То есть сопротивление электрическому току в них падает до нуля. Это позволяет создавать сверхмощные электромагниты и электронную аппаратуру фантастической чувствительности. Знаменитый опыт с парящей в сверхмощном магнитном поле лягушкой (вот видео) – одна из забавных иллюстраций свойств таких магнитов.

Сверхпроводимость нужна в магнитно-резонансных томографах, в высокоточных научных приборах и локаторах, и вообще везде, где нужно убрать шумовые помехи «до нуля». И это – одни из самых больших потребителей жидкого гелия. 

Гелий инертен, то есть не вступает ни в какие химические реакции, а это значит, что он не ядовит, и поэтому его можно применять в дыхательных смесях для водолазов. По этой же причине его используют как среду, в которой можно создавать сверхчистые материалы – основу для всей современной электроники. 

При этом он обладает потрясающей проникающей способностью, что делает его уникальным веществом для диагностирования утечек. Если не протек гелий, значит, уже ничего не просочится. Ну и не стоит забывать, что гелий – очень легкий газ, второй по легкости после водорода, и он вновь востребован для дирижаблей и воздушных шариков. 

Так что и томографы, и магнитная подушка для поездов, Большой адронный коллайдер, космические ракеты и дефектоскопия, изготовление ультрачистых материалов, новые, более безопасные ядерные реакторы и игрушки – все это гелий, газ без цвета и запаха, плохо заметный даже в жидком виде, который не имеет замены в природе в принципе. 

Здесь стоит прекратить петь дифирамбы гелию и вспомнить о том, что этот газ на Земле – большая редкость. Он – последняя станция процессов ядерного распада радиоактивных веществ в земной коре, и концентрируется в залежах природного газа. Таким образом, добывая газ из классических газовых хранилищ, вы добываете и гелий. Если повезет, конечно же. Если содержание гелия в природном газе превышает 0,5% – оно уже считается гелиеносным, хотя отмечаются и более богатые месторождения, к сожалению – чрезвычайно редкие. Большинство из них в ХХ веке были обнаружены в США, на границе штатов Техас, Оклахома и Канзас. 

О гелии заговорили как о стратегическом материале в 1920-х годах прошлого века, в связи с бурно развивавшимся дирижаблестроением. Ведь дирижабль с гелиевым наполнением, прошитый очередью из трассирующих пуль, просто получит какое-то количество маленьких дырочек, а вот дирижабль с водородными емкостями вспыхнет, как спичка, что и случилось с комфортабельнейшим немецким дирижаблем «Гинденбург». Причем, судя по всему, «Гинденбургу» хватило разряда статического электричества. 

Воздухоплавание, однако, не было единственным потребителем гелия. В начале 1940-х им заинтересовалась развивающаяся электронная промышленность и высокочистая металлургия, а затем военные ядерщики и атомная энергетика. Что могло быть в те годы важнее? И чтобы не оказаться в случае военного конфликта без запасов гелия, США в 1960 году создали резервный фонд – государство скупало гелий и складировало в специальных подземных газохранилищах, впрок. 

К 1973 году стало ясно, что уже накопленных запасов хватит примерно на 50 лет. Началась своеобразная ротация газа: его добыча компенсировала расход. Спустя еще два десятка лет, а именно в 1996 году, конгресс США принял Акт о приватизации гелия. Запасы гелия были распроданы частным компаниям, а научно-исследовательским учреждениям США гелий стали продавать по цене ниже рыночной, что дало толчок многим научно-исследовательским разработкам, особенно в области электроники. Но сейчас ветеран гелиевого рынка стал выдыхаться. Так что же, наступило время России захватить рынок?

Гелий в России, с одной стороны, есть, с другой – ей очень сложно сразу «залить мир гелием», исчерпав свои запасы. В материалах консалтинговой компании Ernst&Young «Инновационный газ: зачем России добывать гелий» говорится, что газовые месторождения Восточной Сибири имеют содержания гелия от 0,18 до 0,6%. Это не слишком-то и много по мировым меркам, но очень хорошо, если сравнивать с оренбургским сырьем, из которого сейчас добывается этот газ, – там содержание гелия всего 0,055%. 

В абсолютных же цифрах, с учетом объема природного газа, запасы гелия в Восточной Сибири могут составлять около 16 млрд кубометров, в то время как все остальные мировые запасы составляют примерно 27 млрд кубометров. То есть Россия потенциально владеет третью всех мировых запасов гелия, оставляя далеко позади США с их 4 млрд кубометров. 

Однако гелий надо еще добыть, очистить от примесей и сохранить. Все это требует инвестиций, и сам по себе гелий не окупит таких затрат. Поэтому важно осваивать газовые месторождения Восточной Сибири комплексно. Специалисты Ernst&Young в своем отчете в 2011 году обратили внимание на то, что именно в ближайшее десятилетие может сложиться такая ситуация, когда снижение поставок на мировой рынок из США откроет для России рыночную нишу, примерно в 2016 году. Однако после этого может так получиться, что к 2025 году рынок насытится, и, как следствие, цены на гелий прекратят свой рост. 

По сути дела, газовикам была предложена модель отложенного предложения: быстрые инвестиции в развитие инфраструктуры добычи природного горючего газа, одновременно – по добыче гелия, продажа его в плавно увеличивающихся объемах. При этом параллельно может идти закачка излишков гелия в газохранилища. Поскольку потребление гелия стабильно растет, спустя некоторое время можно будет сохраненный гелий выбросить на рынок, когда цены на него еще более вырастут. Это игра как минимум на несколько десятилетий вперед, а возможно – и еще на дольше.

Поэтому сообщение о выборе места строительства завода по сжижению природного газа в окрестностях Владивостока все поставило на свои места. Сжижение природного газа – первая стадия и при получении гелия. Когда метан при минус 160°С становится жидкостью, гелий продолжает оставаться газом. В дальнейшем при последовательном понижении температуры выпадают в осадок азот (минус 195°С), водород (минус 253°С), и лишь гелий конденсируется последним. 

Это самое удобное место для транспортировки гелия конечным потребителям – высокотехнологичным предприятиям Кореи, Японии, Китая. В самой России это может улучшить ситуацию с его потреблением, и конечно, для российской науки было бы здорово получать гелий хотя бы по себестоимости. Это подхлестнуло бы исследовательские и опытно конструкторские работы в этой области. 

Гелиевый бизнес – это бизнес высокотехнологичный, который рассчитывается надолго. Он нуждается в стабильных поставщиках и надежных потребителях. Можно ожидать, что появление нового крупного поставщика на гелиевом рынке может стимулировать развитие высокотехнологичных отраслей по всему миру. В любом случае не использовать такие возможности и сжигать гелий как примесь обычного газа в печах и конфорках – это, как говаривал Менделеев, хуже, чем топить их ассигнациями.