На главную
Українська English

Концепція програми

Загальні положення

Хімічні виробництва – джерело незамінних речовин і матеріалів практично для всіх галузей економіки: від електроніки, металургії та будівництва до охорони здоров'я та сільського господарства. Без хімічної науки, хімічних процесів і хімічних продуктів не можна уявити існування сучасної промисловості і соціальної сфери.

На сьогоднішній день основу хімічного комплексу України складають великі виробництва (Дніпродзержинськ, Сєверодонецьк, Калуш, Лисичанськ, Рубіжне, Рівне, Суми та ін.), більшість з яких створено ще в 60-ті роки минулого сторіччя в межах програми «Велика хімія», орієнтовані на випуск досить вузької номенклатури багатотоннажної продукції, причому їх гігантська потужність була спроектована на задоволення потреб не лише України, а й всього СРСР. На жаль, всі вони є надзвичайно енергоємними і базуються на використанні сировинних і енергетичних ресурсів, перш за все природного газу, який Україна вимушена закуповувати, часто за невигідних умов, за кордоном. На багатьох таких підприємствах природний газ використовується не тільки як енергоносій, але й як основна вихідна сировина (виробництво аміаку, азотної кислоти, карбаміду, амофосу, метанолу тощо), причому витратні об'єми газу на сировинні потреби незрівнянно перевищують енергетичні, що ставить існуючу хімічну промисловість України в повну залежність від імпортних поставок природного газу. Для хімічної промисловості вплив зростання цін на природний газ має вирішальне значення, оскільки частка газу в собівартості продукції сягає 70 %. Враховуючи те, що внутрішня ціна природного газу в Росії значно нижча, ніж в Україні, конкурентна спроможність продукції вказаних українських підприємств з кожним роком стрімко знижується і ця тенденція буде зберігатися і в подальшому. Про це може свідчити практично повна зупинка багатьох великотоннажних підприємств хімічної промисловості в умовах економічної кризи, яка мала місце в Україні. Не менш негативним є і те, що такі виробництва внаслідок недосконалості багатьох застарілих технологій, що використовуються, надмірної концентрації надвеликих масштабів випуску продукції в умовах, що склалися, та інших недоліків завдають непоправної шкоди навколишньому середовищу.

В той же час, як показує досвід високорозвинених західних країн, стає все більш очевидною та обставина, що «велика хімія», завдяки своїй спрямованості й специфічності (величезні об'єми випуску обмеженої номенклатури речовин і матеріалів, великі енергетичні та капітальні витрати, нездатність до швидкої перебудови виробництва, екологічна небезпека тощо), нині не має змоги належним чином забезпечити зростаючі темпи науково-технічного прогресу в різних галузях промисловості, особливо в новостворюваних, інноваційні шляхи їх розвитку.

Як відомо, численні яскраві науково-технічні проекти часто не реалізуються через відсутність або недостатній рівень розвитку сучасного хімічного (молекулярного) матеріалознавства, швидкого створення та освоєння випуску необхідних нових видів речовин та матеріалів з комплексом цінних функціональних властивостей. Як правило, багато з таких матеріалів відносяться до малотоннажних хімічних продуктів, а їх створення є високонаукоємним, потребує сучасних гнучких виробництв, які здатні до швидкої перебудови. Тому не викликає подиву те, що в останнє десятиріччя провідні зарубіжні країни у стратегії хімічних виробництв зробили акцент на пріоритетний розвиток малотоннажного хімічного виробництва речовин і матеріалів, котре, окрім високої рентабельності та інноваційної привабливості, здатне до швидшого освоєння найновіших технологій. Цим пояснюється неухильна тенденція в США, Японії, Німеччині та інших країнах до згортання багатьох великотоннажних хімічних виробництв і винесення їх за свої межі до слаборозвинених країн. Фактично за останні два десятиріччя малотоннажна хімія перетворилась на індустріальний стратегічний напрям, приріст обсягів виробництва в якому сягає 75 млрд. доларів США. До 2015 року прогнозується створення глобального ринку малотоннажних хімічних технологій обсягом 900-4100 млрд. євро.

Особливо скрутне становище в галузі малотоннажного хімічного виробництва через багаторічне недалекоглядне ігнорування цієї проблеми склалося в Україні. Недостатня кількість або повна відсутність багатьох речовин та матеріалів малотоннажної хімії для автомобільної, авіа-, оборонної, електронної промисловості, приладобудування, препаратів для медицини, ветеринарії та сільського господарства, харчової промисловості, хімікатів для поліграфії, контролю за станом навколишнього середовища, реактивів для наукових досліджень, товарів побутової хімії тощо значною мірою паралізували розвиток багатьох галузей економіки і примусили споживача закуповувати цю продукцію або матеріали для її виготовлення (часто за невигідних умов) за кордоном. Стан справ ще більше погіршується й тим, що навіть та невелика частка наявних в Україні малотоннажних хімічних виробництв базується на застарілих технологіях, є енергоємними і екологічно небезпечними, що потребує невідкладного вирішення пов'язаних з цим наукових і технічних проблем.

Не кращим чином складається ситуація і в галузі наукових досліджень, розробки та налагодження випуску принципово нових речовин і матеріалів малотоннажної хімії, здатних забезпечити створення новітніх видів техніки і технологій, що пов'язано, перш за все, з недостатнім об'ємом фінансування перспективних фундаментальних робіт з цього напряму.

Про те, що речовини і матеріали хімічного виробництва є базовим напрямом, що визначає прогрес в більшості галузей економіки, свідчить пріоритетне фінансування державою науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт (НДДКР) саме з цього напряму у високорозвинених країнах. Як приклад, в Японії з коштів, витрачених державою на НДДКР в останні роки за всіма напрямами 60 %, фінансування припадає на розробку нових речовин і матеріалів хімічного виробництва. У світі сотні наукових фондів і компаній щороку витрачають понад $40 млрд. на фундаментальні дослідження та створення технологій малотоннажних хімічних речовин і матеріалів. Щонайменше 30 країн мають національні або регіональні науково-технічні програми в цій галузі. Ігнорування необхідного пріоритетного фінансового забезпечення науково-технічних робіт зі створення малотоннажних речовин та матеріалів хімічного виробництва в останні роки в Україні призвело до того, що доля фінансування НДДКР стала в сотні, а в деяких напрямах хімії навіть в тисячі разів меншою, ніж в розвинених країнах, що вже негативно позначилось на стані різних галузей економіки. Така політика є недалекоглядною і хибною в сучасних умовах розвитку України.

Очевидний вихід із вкрай важкого становища, що склалося, полягає у тому, що в процесі структурної перебудови економіки України необхідне створення власної високорентабельної і екологобезпечної галузі малотоннажного хімічного виробництва, що базується на передових технологіях і зорієнтована на випуск широкого асортименту полігамної продукції, здатної забезпечити кардинальний прогрес у функціонуванні й розвитку різних галузей промисловості. З іншого боку, оскільки багато нових речовин і матеріалів малотоннажного виробництва належать до сучасної наукоємної продукції, якій притаманна висока конкурентоспроможність на міжнародному ринку, вони здатні значною мірою розширити та підвищити експортний потенціал України.

 Перші кроки з вирішення цієї гострої проблеми були зроблені з ініціативи НАН України ще в 1993 році, коли була створена державна багатогалузева науково-технічна програма «Нові хімічні речовини і матеріали малотоннажного виробництва для заміни імпортованих» (розпорядження КМ України від 27.10.93 р. № 899-р та від 17.03.1998 р. № 168-р). У її виконанні брали участь більше 40 наукових установ і організацій НАН України, Міністерства освіти і науки України, Міністерства промислової політики та ін., а також понад 50 промислових підприємств, на яких проводилась апробація ряду розробок за проектами програм. На жаль, в 2001 році виконання робіт з цього напряму було припинено через відсутність фінансування, незважаючи на численні звернення Мінпрому України і Національної академії наук України про хибність прийняття такого рішення, що призвело до непоправної 10-річної втрати часу в модернізації та перебудові хімічної сфери економіки України. В той же час більшість європейських науково-технічних програм в останні роки спрямовано саме на створення нових речовин і матеріалів.

В НАН України є потужний науковий потенціал з проведення фундаментальних досліджень світового рівня, зі створення новітніх хімічних речовин і матеріалів з комплексом різноманітних функціональних властивостей для застосування в різних галузях промисловості та соціальної сфери, що зосереджений перш за все в інститутах Відділення хімії, а також в інших відділеннях наук НАН України. Координація фундаментальних досліджень з цього пріоритетного напряму є одним з важливих завдань цієї цільової програми. Фундаментальні дослідження в галузі створення нових речовин і матеріалів хімічного виробництва сприятимуть також розвитку інших важливих напрямів – фізики, матеріалознавства, біології, медицини тощо.

Мета програми

Метою програми є розробка фундаментальних основ створення принципово нових хімічних речовин і матеріалів, що базуються на нових екологічно сприятливих енерго- та ресурсозберігаючих технологіях для різних галузей промисловості та соціальної сфери, зокрема: електроніки, приладобудування, машинобудування, енергетики, транспорту, легкої та харчової промисловості, поліграфії, побутової хімії, агропромислового комплексу, медицини, біотехнології тощо. Розробка таких речовин і матеріалів буде сприяти структурній перебудові хімічного комплексу України з метою випуску конкурентоспроможної хімічної продукції, ліквідації залежності вітчизняних виробників від імпорту наукоємної хімічної продукції, організації виробництва широкої гами хімічних продуктів, реактивів, препаратів, домішок та виробів, які можуть швидко змінювати номенклатуру та якість продукції в залежності від потреб замовника, підвищенню експортного потенціалу України тощо.

Важливим завданням програми є забезпечення координації та розширення фундаментальних досліджень в різних інститутах НАН України зі створення принципово нових речовин і матеріалів хімічного виробництва, опрацювання екологобезпечних, енерго- та ресурсозберігаючих способів їх одержання, а також сприяння концентрації зусиль на найбільш перспективних інноваційних розробках.

Основні завдання програми

1.  За науковим напрямом «Нові органічні речовини і матеріали та композити на їх основі для техніки нового покоління» планується розробка фундаментальних основ зі створення: новітніх органічних речовин, матеріалів та композитів на їх основі для мікроелектроніки, електротехніки, приладобудування, авіа- та космічної техніки, автомобілебудування, транспорту, легкої промисловості, поліграфії тощо; електропровідних, фотопровідних, люмінесцентних та фотохромних матеріалів; матеріалів для чутливих елементів сенсорів; світлоперетворювальних матеріалів; нових високоенергоємних електродних матеріалів для хімічних джерел струму; органічних матеріалів, що поглинають електромагнітне, радіо-, НВЧ-, теплове та інші види випромінювання, барвників для літографії, кольорового друку, текстильної промисловості, маркери та аналітичні реагенти для медико-біологічних досліджень; нові присадки до мастил і пального, інгібітори корозії широкого призначення тощо.

2.  За науковим напрямом «Нові неорганічні матеріали для сучасної техніки» планується розробка наукових основ створення: принципово нових неорганічних хімічних речовин і матеріалів з екстремальними електропровідними, оптичними, теплопровідними, фото- та електрохромними, люмінісцентними, електролюмінісцентними та іншими цінними експлуатаційними характеристиками для різних видів новітньої техніки; неорганічних матеріалів для сучасних критичних технологій; нового покоління каталізаторів, сорбентів та носіїв різного призначення; хімічних реактивів для наукових та діагностичних досліджень тощо.

3.  За науковим напрямом «Нові полімерні матеріали різного функціонального призначення» планується виконати цілеспрямовані фундаментальні дослідження зі створення принципово нових полімерних матеріалів на основі реакційноздатних олігомерів, в'яжучих нового органо-неорганічного покоління, гібридних полімерних матриць, композиційних матеріалів з екстремальними властивостями (здатність працювати у високотемпературних та кріогенних умовах тощо); біодеструктивних полімерів; нових універсальних в'яжучих з високою адгезією та життєздатністю для одержання скло-, органо-, вуглепластиків; нових полімерних фоточутливих композицій, покрить для поліграфії; антифрикційних, вібро- і звукопоглинальних матеріалів; клеїв широкого технічного, медичного та побутового призначення, лаків нового покоління; термо- та світлостабілізаторів, прискорювачів вулканізації тощо.

4.  За науковим напрямом «Нові речовини і матеріали для потреб медицини та агропромислового комплексу» планується розвиток наукових основ одержання: хімічних і біологічних субстанцій нового покоління для лікарських засобів різного медичного призначення; екологічно і фізіологічно сприйнятливих хімікатів для рослинництва та харчової промисловості; ветеринарних засобів для тваринництва тощо.

5.  За науковим напрямом «Створення нових енерго-, ресурсозберігаючих та екологічно сприйнятливих способів одержання малотоннажних речовин та матеріалів хімічного виробництва» планується розробка фундаментальних основ створення нових методів одержання речовин і матеріалів, що базуються на різних фізичних методах активації хімічних процесів (механохімічних, сонохімічних, мікрохвильових, електрохімічних тощо), а також на принципах «зеленої хімії»: використання нетрадиційних екологічно безпечних середовищ – суперкритичні рідини (С02, Н20 тощо) та їх суміші з нетоксичними органічними розчинниками, низькотемпературні іонні рідини; каскадні процеси (багатостадійні синтези в «одній посудині»), заміна традиційних окисників та відновників та інших реагентів на більш безпечні, переведення існуючих процесів одержання комерційно важливих продуктів із стехіометричного режиму в каталітичний тощо.

Очікувані результати виконання програми

В результаті виконання програми будуть опрацьовані наукові основи створення низки малотоннажних хімічних виробництв, які є найбільш важливими для економічної та соціальної сфери України, Як наслідок, будуть забезпечені передумови для вирішення низки принципово важливих проблем, а саме:

- структурна перебудова хімічної сфери економіки України на випуск конкурентоспроможної наукоємної продукції з невеликими інвестиційними та капітальними витратами з залученням підприємств малого та середнього бізнесу, чисельних дослідно-експериментальних виробництв, в тому числі й НАН України, галузевих інститутів, промислових підприємств, значного розширення таких виробництв;

- зменшення залежності вітчизняних хімічних виробництв від зарубіжних поставок природного газу як основної сировини, імпорту дорогої наукоємної хімічної продукції та напівпродуктів, значне покращення імпортно-експортного сальдо України; не менш важливим є і те, що багато з малотоннажних хімічних виробництв як сировину можуть використовувати різні продукти перегонки, що утворюються при коксуванні вітчизняного кам'яного вугілля, а також відновлюваної рослинної сировини;

- створення практично «чистих» в екологічному відношенні виробництв, які повністю перероблятимуть на своїх технологічних циклах вторинні відходи основного виробництва;

- виробництво широкої номенклатури експортноспроможних та високоефективних хімічних продуктів та виробів, які мають постійний та зростаючий комерційний попит на світовому ринку.