La producción y el uso de materiales compuestos nacionales ha crecido recientemente a una tasa anual promedio del tres al cinco por ciento. Estas son evaluaciones extranjeras. Los procesos tecnológicos muy complejos para la fabricación de materias primas, productos semiacabados y composites propiamente dichos no pueden ser reemplazados de la noche a la mañana por desarrollos puramente rusos, así como esta muy amplia gama de productos en sí.
Durante mucho tiempo, tanto las tecnologías relevantes como los productos terminados en esta área se importaron principalmente de China y de varios países asiáticos (hasta un 60-65%), así como de Occidente. Además, se estima que los desarrollos compuestos soviéticos se utilizan en al menos 30 países extranjeros, incluidos miembros de la OTAN, incluidos Francia, Alemania, Bélgica, Estados Unidos y Canadá.
Apenas es necesario demostrar la importancia de estos materiales en el complejo de defensa, en los productos de doble uso y en muchas industrias civiles. Por tanto, en nuestro país, como en Occidente, existe la exigencia de la máxima autosuficiencia en todos los componentes de la industria de los composites, especialmente en aquella parte del mismo que se utiliza en la industria de defensa.
Vladimir Putin estableció una dirección estratégica en 2008, diciendo que Rusia no debería depender de suministros extranjeros para cumplir con las órdenes de defensa. Esto también se aplica al sector compuesto, especialmente en relación con el régimen de sanciones cada vez más estricto. Naturalmente, el embargo cubre principalmente productos y tecnologías que pueden utilizarse en la industria de defensa.
En julio de 2008, el gobierno aprobó el Programa Federal Target para la producción de materiales compuestos estratégicos (plásticos reforzados con fibra de carbono) para armas y equipos militares, que prevé la negativa a comprar más de 300 tipos de componentes para 2020. En los siguientes cinco años, se adoptó una "hoja de ruta" para la fibra de carbono y el gobierno aprobó un plan para el desarrollo de la producción de materiales compuestos. En 2012-2016, se implementó el programa ruso-bielorruso "Desarrollo de tecnologías y técnicas innovadoras para la producción de materiales compuestos, matrices y elementos de refuerzo competitivos".
Según estimaciones realizadas en foros internacionales celebrados en 2017, más de 60 empresas y al menos 30 centros de investigación especializados están ahora involucrados en la implementación de las decisiones adoptadas. La dependencia de las importaciones en los segmentos relacionados con la producción y el consumo de compuestos ha disminuido en los últimos 10 años en aproximadamente un 15 por ciento, a 30-35 por ciento. Fuentes estadounidenses y británicas lo estiman en alrededor del 40 por ciento, señalando una disminución del 10-12 por ciento durante el mismo período. Pero en comparación con muchos países occidentales, China, India, Israel, donde los compuestos y sus derivados se utilizan ampliamente en la construcción naval, la producción de petróleo y gas y otras industrias intensivas en materiales, la demanda de plásticos de carbono en Rusia es mucho menor. Esto se debe al largo estancamiento en este sector de la economía nacional y, como consecuencia, la demanda aún baja, por ejemplo, el consumo de compuestos en el complejo de construcción naval de la Federación de Rusia aún no supera el uno por ciento del mundial..
De una forma u otra, el estado se ha tomado en serio la provisión de los recursos y la seguridad estratégica de la industria de materiales compuestos (CI). En general, las tendencias son positivas, aunque el olvido de los problemas de los sectores industriales del país, vividos en la década de los 90, sigue afectando.
Una de las principales conclusiones del foro sobre composites realizado a finales de octubre de 2017: entre las principales razones que dificultan la sustitución activa de importaciones están la baja velocidad de los cambios en las normas relacionadas con los nuevos materiales, el subdesarrollo del mercado interno y la falta de personal. que comprendan los problemas de la industria.
La opinión de Kirill Komarov, Director de la Unidad de Desarrollo y Negocios Internacionales de la Corporación Estatal de Energía Atómica Rosatom, expresada en el mismo foro: el proceso de certificación de un nuevo material compuesto para equipos lleva hasta tres años, el doble que en el extranjero.. Además, existe la necesidad de "un procedimiento más compacto para el desarrollo de estándares, la investigación y las pruebas no deben llevarse a cabo de forma secuencial, sino sincrónica". Y para aplicar nuevos materiales, no basta con permitir su fijación y descripción en las regulaciones, se necesita personal capacitado.
Según los documentos del programa antes mencionados, para 2020 el volumen de producción de materiales compuestos y productos a partir de ellos debería ascender a 120 mil millones de rublos. Se prevé el desarrollo y adopción de al menos 550 documentos normativo-técnico, normativo-legal y otros necesarios para el desarrollo de la industria. A fines de octubre de 2017, el viceministro de Industria y Comercio Sergey Tsyb dijo que ya se habían desarrollado y aprobado 363 nuevos estándares, 25 conjuntos de reglas, 4 clasificadores, 16 estándares estimados y 5 programas de capacitación profesional para el sector de compuestos.
¿Hilos de conspiración?
La producción nacional de fibra de carbono (HC) muestra las tasas de crecimiento más altas. Según Andrey Ignatiev, director de ventas de Umatex Group, la capacidad del mercado nacional de HC es de unas 300 toneladas con potencial de multiplicarse en un futuro próximo. En 2015 se puso en servicio la planta más grande del país "Alabuga-fiber" con una capacidad anual de 1400 toneladas de hidrocarburos por año. Para el 2030, esta empresa planea ingresar al registro de los mayores productores de hidrocarburos. Aunque la planta ya produce cinco veces más fibra de carbono de la que requiere el mercado ruso, por lo tanto, una parte importante de la producción se exporta. Sin embargo, se teme que, debido al crecimiento proyectado de la demanda interna de hidrocarburos, las exportaciones entren en conflicto con las necesidades internas.
En cuanto a las composiciones de polímeros termoplásticos, Rusia todavía tiene solo una participación del dos por ciento en el mercado mundial, el volumen de demanda en el país no supera los seis millones de toneladas por año. Mientras tanto, las importaciones, según Sergey Kiselev, un experto de Polyplastic, han ganado al menos un 25 por ciento en los últimos tres años y pueden aumentar principalmente debido al hecho de que los proveedores extranjeros, especialmente los de Asia oriental, ofrecen surtidos de precios bajos y medios., mientras que las rusas son más caras, aunque en su mayoría son de mayor calidad.
Hay algunos matices con respecto a las resinas para la producción de composites. A fines del año pasado, el consumo de resinas de poliéster insaturado será de al menos 45 mil toneladas, con alrededor del 80 por ciento de los productos rusos. Pero en el segmento de resinas epoxi con una capacidad del mercado interno de 40 a 42 mil toneladas, la participación de los productores nacionales no supera el 10 por ciento. Este nicho está ocupado con confianza por proveedores extranjeros, principalmente chinos. Sus productos vuelven a ser más baratos, a menudo a expensas de la calidad. Entonces, el ritmo de sustitución de importaciones en este sector se debe no solo a un aumento físico en los volúmenes de producción, sino también a una disminución de los costos de producción.
En el segmento de fibras químicas (CVN), telas no tejidas y productos a base de ellas, la situación con la sustitución de importaciones sigue siendo difícil. Como se señaló en el foro del año pasado "Construcción de una cadena tecnológica para la producción de materiales sintéticos: desde los hidrocarburos hasta el producto final", la demanda interna no garantizada de estos productos se mantiene al menos en un 60 por ciento, a pesar del crecimiento de la producción rusa en este sector. Entre las razones de la escasez se encuentra la pérdida casi total a fines de los años ochenta y noventa de la química pequeña y mediana y su base de materias primas, así como la dependencia cercana al 100% de la mayoría de los sectores de la industria química de equipos extranjeros. Los mismos productos de dumping de la República Popular China y los países en desarrollo prevalecen en las importaciones de productos básicos. Sin embargo, durante los últimos tres años, la producción de telas no tejidas que utilizan CVI como resultado de la demanda en la industria de defensa y otras industrias ha aumentado en un tercio, que fue proporcionada principalmente por las empresas Kuibyshevazot, Kurskkhimvolokno, Gazpromkhimvolokno y Termopol.
Pero el proyecto más grande en este segmento, un complejo de poliéster en la región de Ivanovo, aún no se ha implementado, las fechas de inicio de la construcción se posponen regularmente. Sin embargo, esta es una iniciativa privada que no proporciona financiamiento gubernamental. Los expertos señalan que la condición de no estatal del proyecto dificulta su implementación y esto, a su vez, afecta negativamente la producción nacional de productos químicos sustitutivos de importaciones, incluidos los compuestos.
En el foro antes mencionado, se propuso desarrollar una "hoja de ruta" integral para el desarrollo de la producción nacional de CVI y productos relacionados. Y pronto, por orden del Ministerio de Industria y Comercio, se formó un grupo de trabajo interdepartamental encabezado por el viceministro Sergei Tsyb para desarrollar un plan de acción para el desarrollo de la subindustria de fibras e hilos artificiales y sintéticos para el período hasta 2020.. Está formado por especialistas de 20 empresas especializadas, incluidas, por ejemplo, Gazpromkhimvolokno, Union of Composite Producers, Sibur, Kompozit, NIITEkhim, Balakovo Carbon Production, Khimprominzhiniring, Kazanorgsintez.
O PAN, o desaparecido
El desarrollo prospectivo es, en primer lugar, la formación de un grupo industrial sectorial interregional "Compuestos sin fronteras". Se crea desde 2016 por iniciativa del Grupo Umatex (parte de Rosatom). En la conferencia "Sustitución de importaciones-2017", el director general de la empresa Alexander Tyunin, al presentar el proyecto, señaló que la tarea era incrementar el mercado ruso de fibra de carbono y materiales basados en ella. Ahora es el 0,5 por ciento del global, y para el 2025 debería cuadriplicarse. El clúster creará las condiciones para las grandes, medianas y pequeñas empresas, así como para los jóvenes empresarios que estén listos para organizar instalaciones de producción avanzadas y desarrollar nuevos productos de alta tecnología basados en compuestos. 23 empresas de las regiones de Tartaristán, Moscú y Saratov confirmaron su interés en el proyecto. Se espera que el grupo esté completamente formado para fines de este año.
En cuanto a los proyectos y la I + D + i de compuestos y afines, es necesario destacar la tecnología desarrollada por la Universidad Tecnológica de Investigación de Perm para el uso de fibra de carbono reciclada a partir de compuestos poliméricos. La profesora asociada Yulia Kulikova supervisa estos desarrollos. Según ella, la investigación sobre la extracción de fibras de carbono de la composición de materiales compuestos poliméricos (PCM) por métodos reactivos no tiene análogos en Rusia, crean la base para la formación de una nueva industria para la producción de productos estructurales y de otro tipo. El objetivo principal del proyecto es aumentar el ciclo de vida de los productos PCM, incluso en las industrias de la aviación y el espacio, en la ingeniería mecánica, mediante la reutilización de recursos. Se ha logrado una reducción mínima en la resistencia mecánica del PCM de un producto secundario en comparación con materiales de fibras primarias. La introducción de esta tecnología está prevista en las empresas de eliminación de residuos Uralplast y Bumatika. En Alabuga, con la ayuda del Fondo de Desarrollo Industrial, este año se está modernizando un horno para la producción de fibra de vidrio de alta calidad. El costo del proyecto es de unos 900 millones de rublos, de los cuales 441,5 millones serán proporcionados por un préstamo en condiciones favorables de las FDI. Según el Ministerio de Industria y Comercio de la Federación de Rusia, la demanda del proyecto se debe al hecho de que la fibra de vidrio se encuentra entre los materiales de refuerzo más competitivos utilizados en la base de los productos compuestos. También es el principal producto para la producción de materiales aprobados para su uso en la industria de defensa. Por cierto, el consumo global de fibra de vidrio es el 85 por ciento del volumen de todas las fibras utilizadas para los compuestos reforzados, y solo el 13,5 por ciento corresponde a otros polímeros.
A principios de 2017, se firmó un acuerdo de cooperación entre el gobierno de la región de Saratov y JSC NPK Khimprominzhiniring sobre la implementación de un proyecto para la producción de fibra de carbono en el sitio de Saratovorgsintez. Esta empresa produce la materia prima necesaria: nitrilo de ácido acrílico, a partir del cual Khimpromnizhiniring producirá el precursor de PAN, fibra blanca que forma la base de los materiales compuestos. El proyecto se debatió en la administración regional en noviembre de 2016. Luego se anunció que el inversor invertiría 3,5 mil millones de rublos en producción. La capacidad de la planta en Saratov será de cuatro mil toneladas por año con un aumento posterior a 25 mil. Está previsto implementar este proyecto en tres años. La planta en Balakovo (región de Saratov) planea fabricar productos terminados basados en el precursor PAN.