В число лидеров по внедрению инноваций в немецкой промышленности входят химические предприятия. Так, Covestro, одна из крупнейших в мире компаний — производителей полимеров (выручка по итогам 2015 года составила €12,1 млрд) ставит целью разработку новых материалов и их последующее внедрение в повседневную жизнь.
Например, компании удалось добиться существенного снижения энергозатрат при производстве хлора, важнейшего и часто используемого реактива, который, однако, в чистом виде в природе не встречается.
Этот элемент представлен в устойчивых соединениях, самое известное из которых — поваренная соль. Из соли получить хлор можно с помощью электролиза — именно на этот процесс и уходит львиная доля энергии. Над тем, как уменьшить ее потребление, ученые всего мира ломали голову в течение последних десятилетий. Компании Covestro удалось создать систему деполяризованных катодов, которые позволяют сэкономить до 30% энергии.
В этой реакции из поваренной соли и воды получаются хлор, едкий натр и водород. Как объясняют в Covestro, если бы все производители использовали для производства хлора такой метод, то потребление электричества Германией за год сократилось бы на 1%. Это примерно вся энергия, необходимая городу Кельну в течение года. С 2013 года компания продает свою разработку другим игрокам рынка. А в 2015 году внедренный Covestro процесс производства был отмечен специальной премией правительства земли Северный Рейн — Вестфалия, самой населенной в Германии.
В бюджете Covestro, как у любого промышленного гиганта Германии, траты на исследования и разработки занимают существенную строку расходов. В 2015 году компания направила на эти нужды около €260 млн, или 2% всех своих средств, а из 17,2 тыс. ее сотрудников около полутора тысяч человек работают в трех глобальных инновационных центрах.
Наибольшую ставку компания делает на исследовательский центр в китайском Шанхае, который в первую очередь занимается созданием новых высокотехнологичных видов пластика, пенопласта и покрытий в области строительства, IT-технологий и возобновляемых источников энергии. Еще два исследовательских центра расположены в немецком Леверкузене и американском Питтсбурге, и еще несколько площадок разбросаны по всему миру. Как объясняют в Covestro, структура распределения исследовательских центров обусловлена в первую очередь основными рынками сбыта продукции.
Одно из важнейших направлений работы для химиков — создание экологичных материалов, которые помогут сократить выбросы углекислого газа и увеличить его переработку. К примеру, Covestro использует углекислый газ для производства полиуретановой пены, заменяя им некоторые продукты нефтехимии. Такая замена возможна, так как обе субстанции содержат один общий элемент — углерод, который жизненно важен для химической промышленности и производства полиуретана. Уже в этом году компания планирует начать производство этого материала в промышленных масштабах с дальнейшим применением его в производстве матрасов. Проект уже получил поддержку Министерства образования и исследований Германии. Федеральное ведомство согласилось в течение трех лет выделить на разработку €1,5 млн в рамках программы по развитию энергоэффективной промышленности. Благодаря этой технологии потребление продукции нефтехимии в стране сократится на 25%.
Новые материалы из полиуретана также помогают экономить ресурсы в автомобильной промышленности. В частности, благодаря использованию более легких компонентов автомобиль тратит меньше топлива.
Особые надежды Covestro возлагает на поликарбонат. Изобретению компании уже 60 лет — поликарбонат сегодня активно используется в автомобильной промышленности, строительстве, производстве электроники и других отраслях. Но химический гигант не прекращает попытки внедрения поликарбоната в жизнь и находит все новые применения этому материалу. Так, планируется использовать его для производства сверхтонкой пленки: новая ее версия сможет передавать голограммы для воспроизведения 3D-изображений.