Поиск

«Норильский никель» расширит под себя глобальный рынок палладия

Палладий входит в число ключевых драгоценных металлов, выпускаемых «Норильским никелем». В 2024 году он произвел 85,9 тонн палладия, в 2025 году ожидается, что объём выпуска сильно не изменится, составив 84 тонны. Исходя из прогнозируемых трендов в структуре глобального спроса на палладий,

«Норильский никель» нацелился на стимулирование создания его новых сфер.
Для реализации этих задач в «Норильском никеле» уже создан и успешно функционирует Центр палладиевых технологий. Осенью в его структуре начнет работу передовая лаборатория, которая будет специализироваться на проектах, способных расширить практическое применение палладия.

Фактически «Норильский никель» формирует своего рода экосистему, работающую на принципах технологической бизнес-модели: она не просто разрабатывает и тестирует перспективные виды продуктов на основе палладия, но и будет выводить их на рынок. В настоящее время в портфеле Центра палладиевых технологий находится 25 продуктов, к 2030 году их число должно увеличиться до сотни.

Магистральным из них считается водород, в том числе «зелёный», обретающий реальные контуры. Спрос на такой водород сейчас в мире небольшой - 1 млн тонн из 97 млн тонн общей выработки водорода, зато темп роста спроса значительный - 10%.

К 2030 году глобальный рынок водородной энергетики может стать крупнейшим новым направлением использования металлов платиновой группы (МПГ). Два ключевых применения палладия в данной области - катализаторы для водородных топливных элементов (выработка электроэнергии из водорода) и PEM-электролизеров (для получения водорода из воды). Потенциальный долгосрочный ежегодный спрос на палладий в них оценивается в 5-10 тонн к 2030 году. Мировым лидером в спросе на традиционный водород, по имеющимся прогнозам, останется Китай - он сможет укрепить свои позиции и как главный потребитель палладия на планете.

Конкурентами же КНР выступают страны Персидского залива, ставящие на водород с точки зрения трансформации их экономики, сильно зависящей от цен на углеводородное сырье, и Индия, желающая диверсифицировать энергетический баланс и уменьшить ввоз угля.


Для получения зеленого водорода необходимы возобновляемые источники энергии, например, солнечные батареи - они будут активно эволюционировать: в 2024 году суммарная мощностью солнечных электростанций на планете оценена на уровне 2,2 ТВт, в 2030 году она вполне может дойти до 7 ТВт. «Норильский никель» нацелен на внедрение палладия и в классические кремниевые панели, и в развивающиеся перовскитные. Их свойства будут улучшены путем использования добавки наноразмерных частиц халькогенида палладия, которая за счет пассивации дефектов обеспечит конкурентные преимущества.

Палладий становится всё более важным материалом в микроэлектронике как альтернатива золоту. Спрос на золото в ней равен 270 тонн в год, однако высокие цены стимулируют переход на более доступные материалы. В данном случае, оптимальным решением «Норильский никель» видит сплавы медь-палладий и серебро-палладий, обеспечивающие отличную электропроводимость и коррозийную стойкость. Долгосрочный ежегодный рынок палладия в микроэлектронике может достигнуть около 10 тонн к 2030 году.

Наконец, «Норильский никель» усилит позиции палладия в традиционных применениях МПГ, в частности, в производстве стеклоплавильных устройств, где ежегодное потребление платины и родия составляет порядка 20 тонн. Благодаря тому, что палладий в два раза легче, его использование позволит снизить массу используемых платиноидов и, соответственно, стоимость. При замещении платины на палладий потенциальный прирост спроса в краткосрочной перспективе может достичь до 30 тонн, а долгосрочный ежегодный рынок - до 5 тонн палладия к 2030 году.

Деятельность же Центра палладиевых технологий позволит «Норильскому никелю» привлекать специалистов и укреплять кооперацию с ведущими научными организациями, занимающимися исследованиями в области палладия и в конечном счете способствовать подъему потребления палладия в мире, усиливая в нем свою роль.

Углеродные композиты помогут росту спроса на палладий в электронике

Среди областей потребления палладия особняком стоит электроника. Этот драгоценный металл используется для изготовления многослойных керамических конденсаторов и припоев, гибридных интегральных схемах, конденсаторах и резисторах. По данным Johnson Matthey, по итогам прошлого года спрос на палладий в глобальной электронике расширился на 2,5% до 16,3 тонн.

Конечно, речь идет о довольно скромном объеме по сравнению с автомобилестроением, тем не менее он больше, чем у медицины или ювелирной индустрии и имеет хороший потенциал для роста благодаря внедрению инновационных технологий.

Здесь свой весомы вклад может внести последняя разработка российских ученых, применивший плазмохимический синтез для получения композитов из графита и палладия.
#Палладий отличается высокой электро- и теплопроводностью, механической стабильностью и стойкостью к коррозии.

Созданные ими композиты могут лучше проводить электрохимические реакции в аккумуляторах и топливных системах, влияя положительным образом на производительность электронной техники и увеличивая время ее эксплуатации.


Соответственно, можно ожидать в будущем организации выпуска на основе данных композитов систем хранения энергии, востребованных в производстве ноутбуков и смартфонов. Это в свою очередь потянет за собой спрос на палладий, который в долгосрочной перспективе может достигнуть 50 тонн в год.

Палладий способен коренным образом преобразить сельское хозяйство

Традиционный метод получения аммиака базируется на пропускании смеси азота и водорода через нагретый катализатор при высоком давлении и имеет ряд недостатков: он очень энергоемок, катализаторы могут спекаться, малейшая примесь воды или кислорода могут их «отравлять» и замедлять процесс.

В качестве альтернативы может быть рассмотрена технология, разработанная сотрудниками Университета Буффало (США), взявшими за основу синтез аммиака при ударе молнии – она расщепляет содержащиеся в атмосферном воздухе молекулы азота, которые взаимодействуют с кислородом. При дожде оксиды азота попадают в почву и там бактерии преобразуют их в аммиак и далее в питательные для растений вещества.

В созданном учеными реакторе молнию заменяет плазма, бактерий – катализатор из меди и палладия. Процесс получения аммиака идет при комнатной температуре. Его отличительной чертой является отсутствие необходимости в строительстве имеющих большие габариты установок синтеза аммиака, реактор по размеру сходен с контейнером для автомобильных перевозок и на нем сверху можно установить солнечные панели для выработки электроэнергии. Подобные реакторы можно в буквальном смысле слова доставлять на поля и там вырабатывать аммиак (его прямое внесение в почву постепенно получает широкое развитие в сельском хозяйстве мира).

По существующим оценкам, выпуск аммиака на планете в 2023 году составил порядка 180 млн тонн, в 2030 году он может выйти на уровень 300 млн тонн и продолжить рост дальше - до 500-600 млн тонн в 2050 году. Его драйвером будет выступать использование аммиака в сельском хозяйстве, морских перевозках и водородной энергетике.

Сельскому хозяйству мира аммиак нужен для сокращения выбросов углекислого газа, напрямую влияющих на углеродоемкость продуктов питания. В судоходстве в настоящее время реализуются проекты кораблей, способных плавать на аммиаке. Особое им внимание уделяют в Китае и Японии, играющих большую роль на глобальном рынке грузовых перевозок. И недаром же Yara International (входит в число лидеров глобального рынка азотных удобрений) и North Sea Container Line намерены в 2026 году отправить в плавание контейнеровоз, сжигающий чистый аммиак.

Также сильный спрос на аммиак предъявляют предприятия по выпуску азотной кислоты, соды, полимеров, растворителей и других востребованных химических веществ. Поэтому в долгосрочной перспективе ужесточение требований к охране окружающей среды в сочетании с ограничениями по сооружению «классических» установок синтеза аммиака может привести к коммерциализации описанной выше технологии и расширению заказов на палладий (не считая меди), фактически формируя для него новые области применения и сельское хозяйство будет в их числе.

Палладий способен решить лигниновую проблему

Лигнин является одним из самых распространенных природных полимеров, составляя примерно 20-30% сухой массы растений. Вместе с тем его сложная структура создает трудности для его переработки в различные виды продукции - клеящих композиций для картона, фанеры и древесно-стружечных плит, уксусной и щавелевой кислот, пористого кирпича, наполнителей, полиуретановой пены, фенола и фенолформальдегидных смол, красителей и лекарств, пестицидов и др. Поэтому зачастую лигнин, образующийся в процессе производства бумаги, выбрасывается как отход.

Последние же исследования, похоже, открыли путь для решения данной проблемы, базируясь на проведении механокатализа в шаровой мельнице без использования растворителей, высокой температуры или давления: с его помощью можно проводить процесс деполимеризации лигнина – его расщепление на мономеры.

Ключевым компонентом, необходимым для деполимеризации лигнина, служит палладий: катализаторы на его основе легко разрушают прочные связи в структуре лигнина. Способность же палладия поглощать водород значительно ускоряет деполимеризацию.

Как показали эксперименты, палладиевые катализаторы разрывают связи в 300 раз быстрее никелевых при аналогичных условиях среды, в которой осуществляется деполимеризация, и с их помощью можно синтезировать гораздо больше фенола и иных востребованных химических веществ за более короткий период времени.

Фактически палладий создает предпосылки для масштабной конверсии биомассы и сокращения до минимума отходов лигнина, занимающих большие площади и склонных к возгоранию. По имеющимся данным, в мире ежегодно образуется свыше 70 млн тонн лигнина, тогда как на нужды промышленности идет всего лишь 2% от данного объема, остальное складируется в хранилищах. Запасы лигнина в России превышают 90 млн тонн. Тем самым с помощью палладия можно сформировать перспективный рынок с огромными оборотами.