СТРАТЕГИЧЕСКИЕ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ». Часть 9. «РЕДКОСТНЫЙ РЕНИЙ ИТУРУПА»
Советский народ реально существовал. Не скажу такого про ельцинских «россиян», тут есть много спорного, это скорее просто патриоты России, или же урезанное отражение тех же самых советских людей, но с выхолощенным глубинным смыслом. А вот «советский человек», как наднациональная общность, она точно была, и это ощущение пока что еще сохраняется в нас, тех, кто это застал воочию. Она была именно наднациональной, поскольку объединяла, уравнивала и сплачивала людей независимо от национальности. У нас была великая, светлая и правильная цель, и когда мы впрягались для ее осуществления, то какая разница, какого цвета лошадка рядом с тобой в упряжке - лишь бы тянула...
Однако национальные особенности у «строителей коммунизма» несомненно были, и они были заметны, но скорее на бытовом уроне. При общих нормах жизни и правилах поведения они лишь придавали палитре советского общества некий милый окрас, носили познавательно -развлекательный характер. И лишь изредка у какого-то выдающегося человека вдруг эти особенности проявлялись столь резко, что резали глаз, и даже вступали в конфликт с теми самыми нормами и правилами.
Я хочу здесь рассказать вам об именно таком выдающемся человеке, несомненно внесшим вклад в советскую науку и технику, но при этом ярко проявившего все свои национальные черты характера, что и вытолкнуло его за ее обочину. И не удивляйтесь, что в разделе «Стратегические полезные ископаемые» я веду речь о «роли личности в истории», потому что это история действительно про рений Итурупа, а никакого рения Итурупа не было бы, если бы не этот неуёмный еврей Штейнберг. С него и начнём.
Итак, Штейнберг Генрих Семёнович. Родился 13 февраля 1935 года в Ленинграде, сын начальника «Аэропортстроя». Выпускник геофизического факультета Ленинградского горного института (ЛГИ-1959г.). По распределению уехал в Хабаровское геологическое управление, но вскоре получил направление (???) в Камчатскую геолого-геофизическую обсерваторию Сибирского отделения Академии наук в Петропавловске-Камчатском (в 1962 году преобразована в Институт вулканологии РАН). 16 августа 1961 года им был впервые в Советском Союзе осуществлен спуск в кратер действующего Авачинского вулкана. Он работал на многих (более 20) извержениях, а на извержении вулкана Карымский (1962 год) получил тяжелую травму, однако, и после этого продолжал работать на действующих вулканах.
В 1964-71 годах принимал участие в сверхсекретной тогда лунной программе. В рамках создания системы мягкой посадки на Луну занимался испытанием свойств вулканических пород в естественном залегании. В этой связи изучал геологию поверхности Луны, сравнивая её снимки (сделанных из обсерваторий, а потом и с борта КА) с аэрофотоснимками земных вулканических ландшафтов. Выделил критерии разделения вулканических и метеоритных кратеров там, обнаружил сходство между лунными, и вулканическими земными ландшафтами, выбирал площадки для испытания на Земле некоторых приборов и аппаратуры, предназначенных для работы на Луне. Его статью о лунных кратерах в «Доклады АН СССР» 1965 года представил сам академик С.П.Королев (и это единственная представленная С.П.Королевым в ДАН статья за все 8 лет академического стажа последнего).
В 1968 году выбирал участки для ходовых испытаний луноходов, и в 1969-70 годах был участником экспедиций (упорно называет себя их начальником), проводивших их ходовые испытания, где отвечал за геологическую часть программы испытаний первой и второй его моделей. Испытания «Лунохода-1» в 1969 году проводили в районе вулкана Шивелуч, в районе поселка Ключи; «Лунохода-1» в августе 1970 года - на вулкане Толбачик; площадки у подножия вулканов, покрытые пористой пемзой, имитировали лунную поверхность. После неудачи в октябре 1969 года луноход удачно высадился в ноябре 1970 года на Луну, где обнаружилось полное соответствие свойств лунной поверхности и выбранной Штейнбергом испытательной площадки на Толбачике. Поэтому в 1972 году эта площадка получила статус полигона, на котором испытания затем продолжались много лет (СССР планировал создание постоянной базы на Луне, и хотя такой проект не был осуществлён, учёные к нему серьёзно готовились). В общем, человек плотно был задействован в космической программе, где занимался важной, нужной и ответственной работой, как говорится, «был при деле».
Эти сведения я почерпнул из его автобиографий, которые, правда, пришлось тщательно проверять и перепроверять, и в итоге корректировать, поскольку Генрих Семёнович явно страдал ярко выраженным комплексом преувеличения, и там где он себя именовал «начальником», надо было читать - «сотрудником», а там где «принимал решения» - он просто «консультировал», и так далее. Хорошо хоть до участия в разработке ракетоносителей дело не дошло, тогда и Королеву пришлось бы подвинуться. И всё это с упоением повторяют на разные лады многочисленные журналисты и блогеры, явно гордясь надутыми заслугами «своего» героя «определённой национальности». Но я не опровергаю его кажущиеся поначалу совсем невероятными утверждения о прохождении им медкомиссии в Центре подготовки космонавтов - что-то он там действительно проходил (««открутил» центрифугу до 10g и получил допуск ГМК»), но в каком объеме и для чего - покрыто мраком. Хотя считать систему их подготовки настолько дебильной, чтобы готовить в космонавты вулканолога со сломанной рукой и пробитой головой после падения в кратер, я тоже, простите, не могу. В 1960-е космонавтов отбирали по здоровью одного из сотен кандидатов, малейшее отклонение от нормы становилось непреодолимым препятствием. Ведь никто ещё не знал толком, как космос повлияет на организм человека. Это сейчас даже пенсионеры туристами в космос летают, а тогда с улицы не набирали. Да и занимались этим военные, ведь основное назначение космонавтов было вовсе не мирные исследования - теперь этого и не скрывают. Поэтому всерьёз вещать о подготовке к космическому полёту еврея-вулканолога, которому захотелось прогуляться по Луне, мог только Штейнберг. Одно дело консультировать с Земли высадку настоящих космонавтов, и совсем иное - лететь самому: зачем и кому он там нужен? И вообще, секретность с отряда космонавтов давно снята, там известно всё, в том числе и список тех, кто пробовался в набор. И поэтому вытурили его из Звездного городка вовсе не из-за перемены в программе пилотируемых полетов, как он писал о себе, а вот в связи с чем.
Так бы он и остался узко известным участником секретного проекта со сверхамбициями, тихо готовящим несостоявшееся освоение Луны, если бы оглушительно громко не «залетел под фанфары». Когда на «его» полигоне возникла обычная, и такая понятная нам нестыковка с подвозом горючего, то чтобы спасти график проведения испытаний лунохода, Штейнберг в 1969 году проявил национальную изворотливость, и обменял экспедиционный спирт на горючку у военных «летунов». Или оплатил наличными, и вроде бы даже из своего кармана - это не суть. В итоге он попал под следствие за хищение госимущества, а выручившие его лейтенанты вообще пошли под трибунал. Несмотря на заступничество штатного журналиста отряда космонавтов Ярослава Голованова, Штейнберг находился под следствием в ОБХСС с 1971 по 1973 год, под подпиской о невыезде, из-за нарушений которой претерпел множество унижений, а затем дело было закрыто «за отсутствием состава преступления». Голованов считает автором его несчастий директора института вулканологии С.А.Федотова, которого обошли при награждении. У меня же создалось впечатление, что Генрих Семёнович пострадал из-за своих амбиций - поначалу лез куда не надо, пиарился, несмотря на секретность, претендовал на славу и известность, и был не прочь их себе приписать побольше, чем их было на самом деле. И этим он просто достал вокруг себя людей, занятых серьёзным делом. А когда всплыла (или потому и всплыла?) эта история с горючим, стал оправдываться, рассказывая всё как есть (гордыня подвела - почувствовал себя неприкасаемым). В результате его болтливости могли пострадать большие люди, и они приняли меры, сделав Штейнберга крайним, свалив всё на него. Возможно, сыграл свою роль и пронизывающий госструктуры того времени антисемитизм: космонавт-еврей им был не нужен, даже если это космонавт всего лишь на словах. Эта история обрушила блестящую карьеру учёного - от участия в программе он был отстранен, а в «своём родном» Институте вулканологии был сначала переведён на должность младшего научного сотрудника, и в 1974 вообще уволен «по сокращению штатов». Несомненно, это стало огромным ударом по самолюбию, и большой жизненной проблемой для Генриха Семеновича: физик, химик, биолог всегда найдёт работу в любом большом городе, но вулканолог? В довершение всего в январе 1975 года кто-то из соплеменников оказал ему «медвежью услугу» - он был приглашен на работу в Гавайскую вулканологическую обсерваторию; но ведь естественно, что после участия в космической программе Штейнберг стал «невыездным», и потому вместо гавайских пляжей он заполучил «официальное предупреждение» от УКГБ (впоследствии, после развала СССР, он стал даже бравировать этим, преподнося себя как «жертву режима»). Что при этом стало с несомненно имевшимся у него членством в КПСС, он старательно умалчивает (был исключён в 1972 году). В 1974-78 годах Штейнберг перебивался случайными заработками: зимой работал электриком в котельной, а летом - экскурсоводом в Долине Гейзеров, или коллектором в экспедициях вулканологов. Но не сломался, как это произошло с другим изгнанником из отряда космонавтов - летчиком Григорием Нелюбовым, в 1966 году в нетрезвом виде шагнувшем на рельсы перед идущим поездом. И с 1978 года продолжил научную работу в лаборатории вулканологии Института морской геологии и геофизики ДВО РАН (в Южно-Сахалинске), где с 1990 года работает уже заведующим лабораторией. В 1988 году в Институте Геологии и Геофизики Сибирского отделения АН (ИГиГ СО АН) он защитил диссертацию по вулканологии, и получил ученую степень доктора геолого-минералогических наук (кандидатская диссертация 1966 года, как видно, осталась внутри лунной программы).
Казалось бы, на этом вся эта трагическая для него клоунада и цирк закончились. Генрих Семёнович много публикуется по теме вулканологии (около 200 статей), и у него есть интересные идеи и авторитет в этой области. Но тут клоунада и цирк начались в Политбюро изгнавшей его КПСС, трагическая уже для нас всех, и как говорится, «вот тут-то ему карта и попёрла». По настоящему проявить себя Генрих Семёнович смог только на развалинах СССР, когда полностью исчезли так стеснявшие его еврейскую предприимчивость контроль и цензура.
Для начала он, с такими же, как он сам непризнанными гениями, создает Российскую Академию Естественных Наук (РАЕН), и становится её академиком (нобелевский лауреат по физике, академик РАН В.Л.Гинзбург: «РАЕН — это же сплошная липа, это добровольная организация, куда идут те, кого не выбрали в настоящие академии»; академик РАН Э.П.Кругляков: «Эта академия печально известна тем, что в ней, помимо действительно заслуженных и уважаемых учёных, имеются и проходимцы»; Михаил Гельфанд: «РАЕН изначально создавалась очень сильными учёными и на хорошей основе, но потом выродилась во что-то ужасное»). То есть поначалу в РАЕН вступали многие серьезные ученые, поскольку она позволяла им создавать собственные лаборатории, институты и журналы, что в советскую эпоху было доступно даже не каждому академику. Этой возможностью воспользовался и вулканолог Г.С.Штейнберг. Я не берусь судить о серьёзности и практической ценности научных исследований академиками РАЕН, скорее всего там есть много полезного, меня поразил сам этот еврейский «принцип Маска»: если тебя не берут куда-то, создай собственное подобие, и возглавь его. При всей смехотворности этого принципа, там могут быть великие прорывы. Но при всей его прорывности, там неизбежно будет и много смехотворного. Но вернемся к нашему вулканологу.
Итак, с 1991 года он - директор Института вулканологии и геодинамики (ИВиГ) РАЕН в Южно-Сахалинске; теперь уже директор без преувеличений - ведь сам себя назначил! Основное направление научных исследований: физика и механизм вулканического процесса, контроль состояния вулканов и прогноз извержений, гейзеры и механизм гейзерного процесса. Возглавив один из первых в России частных научно-исследовательских институтов, Штейнберг столкнулся с прекращением финансирования науки государством. А найти частного инвестора ему в России невозможно - да кому нужны эти вулканы! Но несчастье помогло - в 1988 году на Итурупе извержения вулкана Иван Грозный накрыло военные городки - Горячие ключи и Буревестник, они оказались в зоне бедствия. После этого начальство области начало финансировать работы доктора наук Штейнберга по изучению вулканоопасности, тогда всё ещё в составе Института морской геологии и геофизики РАН. Основанием для прогнозов являлись данные сети станций и регулярные личные наблюдения; ежемесячно подготавливаемые им прогнозы ожидаемой в следующем месяце (квартале) вулканической активности на наиболее населенных островах южных Курил — Итурупе и Кунашире - оказались востребованными. Ошибочных прогнозов в 1992—2000 годах не было, а в октябре 1999 года за три дня до начала извержения Штейнберг предупредил власти о предстоящем извержении вулкана Кудрявый. Прогноз оказался точным (с отклонением в 7 часов). В момент старта извержения его экспедиция находились в кратере. Выполнив необходимые наблюдения и исследования, Штейнберг увёл свой отряд с вулкана, в тёмное время суток пройдя через зону интенсивного пеплопада; ни один сотрудник не получил травм. На следующий день Штейнберг вновь поднялся в кратер, и находился там до конца извержения. Этот своевременный прогноз был отмечен областной Думой премиями и даже вроде какой-то государственной наградой. Имея более 200 работ и патентованных изобретений, Генрих Семёнович продолжал работать в экспедициях, участвуя в исследованиях, которые проводились в кратерах действующих вулканов, что нередко было связано с высоким риском для жизни. Например, в 1992 году он руководил российской группой вулканологов в Никарагуа, где спустился в действующий кратер Сьерра-Негро, собрав там образцы и материалы, необходимые для прогноза дальнейшего хода извержения и определения времени его окончания. Прогноз, подготовленный Штейнбергом оказался верным; это позволило правительству Никарагуа отменить чрезвычайное положение.
Однако успехи Штейнберга в предсказании даты и силы извержения вулканов мне кажутся продолжением фейерверка самовосхваления им собственных заслуг. Предсказания извержений вулканов, по аналогии с хорошо знакомой мне проблемой предсказания землетрясений, пока еще не основаны на надежной научной базе, это скорее гадание на кофейной гуще. Конечно, у доктора вулканологии больше шансов на успех в предсказании извержений, чем у меня, но не намного. И раз на раз не приходится.
С началом работы в 1991 году Института вулканологии и геодинамики Российской академии естественных наук Штейнберг перетянул мониторинг и прогноз извержений вулканов Курильской гряды для нужд Сахалинской области туда. Только что учреждённая РАЕН тогда еще не успела обзавестись своей сомнительной репутацией. Но вот тут и начинается самое интересное. Я читаю воспоминания участников события, совпадающих почти слово в слово, кроме одного существенного момента - даты экспедиции. Одни утверждают, что это был 1989 год, соответственно это была экспедиция государственного Института морской геологии и геофизики РАН, другие (сам Штейнберг) настаивают, что это был 1992 год, и, соответственно, что это была экспедиция частного института Штейнберга, и именно его исследователи обнаружили рений в кратере курильского вулкана. Снова эти еврейские штучки. Видимо он опасался не сколько за сам приоритет над открытием, сколько за даваемые им преимущества в получении лицензии на разведку и добычу открытого месторождения, которые он потом благополучно получил.
Так или иначе, но именно группа вулканолога Штейнберга, при посещении кратера вулкана Кудрявый на острове Итуруп с целью изучения его вулканоопасности, открыла месторождение рения, состоящее из собственно залежи на поверхности кратера, и - внимание! - из динамических запасов в извергаемых вулканических газах, которые по сути являются его ВОЗОБНОВЛЯМЫМ ИСТОЧНИКОМ. Кажется, чего тут особенного - просто залез вулканолог на очередной вулкан, а там корочка серы с чем-то там близ фумарол, подумаешь, открытие. Но мы-то с вами знаем, что «волка ноги кормят» - чтобы что-то найти, надо как минимум именно куда-то залезть, и желательно туда, куда до тебя еще никто не залезал. В 57 лет остаётся не так уж много сил, чтобы лазать на вершины с ядовитыми газами. Поэтому успех Генриха Семеновича я считаю закономерным и заслуженным. И отдаю ему свое геологическое уважение. Жаль, уже не услышит и не прочитает. А дальше, благодаря его пробивной силе и настойчивости, идут сплошные заслуги: им отобран и описан впервые в истории России природный минерал непосредственно рения (природный дисульфид рения впервые уже был обнаружен в 1986 году в кратере японского вулкана Усу, а условно рениевый джезказганит - в Казахстане в 1960-м, и был известен ещё и микросамородок рения из Забайкалья в 1976-м, но Штейнберг ведь был вулканолог, а не геолог, хоть и доктор геолого-минералогических наук, и этого не знал, и потому поднял шум до небес о вообще первом в мире открытии минерала рения), образующего промышленную залежь, определен механизм и условия его образования, доказана возможность сбора выпадающих из вулканических газов кристаллов, и отработана технология процесса. Труд, достойный рудознатцев со времен Парацельса! Но, Боже, как много пиара, словесного треска, и постоянных преувеличений в этой действительно занятной истории! Свои открытия и наработки Штейнберг умело «загружал» в средства массовой информации, и через них «выливал» на головы россиян, рисуя невероятные перспективы от своих достижений - конечно, это были не Нью-Васюки, но что-то вроде. Значительная часть запатентованной технологии была разработана с помощью также уже покойного учёного Ф.И.Шадермана. Ему и предоставим слово (от самовосхвалений Штейнберга я уже порядком устал).
Первым по заданию Академии наук в середине 50-х годов обследовал и описал все вулканы Курильской островной дуги Г.С.Горшков, на материалах которого и базируются все современные геологические данные о вулкане Кудрявый. До войны японцы, которые тогда владели Курилами, вели на Кудрявом добычу серы. После войны, в 1948 году, советскими геологами также была проведена разведка месторождения серы на Кудрявом. Любопытный момент: вся тогдашняя документация - карты, отчеты - написана и вычерчена от руки, и в таком виде хранится в геолфонде на Сахалине. С конца 80-х на Итурупе стал системно работать доктор наук Штейнберг, сотрудник сахалинского академического (всё ещё той, «большой» академии - АН СССР) Института морской геологии и геофизики. Всего на Итурупе 8 действующих вулканов, и военные городки - Горячие ключи и Буревестник - оказались в зоне действия вулкана Иван Грозный. После извержения последнего в 1988 году начальство начало финансировать цикл работ по вулканоопасности. В 1989 году Генрих впервые попал на Кудрявый. В составе экспедиции были профессор из Москвы Кирилл Ильич Шмулович, и молодые сотрудники института - Миша Коржинский, Миша Штейнберг, и стажер Сережа Ткаченко. Они залезли наверх по западному склону, и пришли в кратер со стороны низкотемпературных фумарол. Глубинные газы всех вулканов состоят, главным образом, из водяного пара, с температурой от 80 °С и выше - в зависимости от состояния вулкана.
В вершинной части Кудрявого два кратера: «низкотемпературный» (западный), с температурой газа в фумаролах максимально 250 °С; и «высокотемпературный» (восточный) - с температурой газа в фумаролах 600, 700 и даже 940 °С. Между ними - высшая точка горы, абс.986 м. Обычно фумаролы действуют поодиночке: газ выходит как бы из дыры в земле, дует струей. На Кудрявом есть и такие, но чаще фумаролы здесь образуют «поля»: это значит, что дымит довольно большой участок поверхности. Всего крупных полей фумарол в обоих кратерах восемь, они занимают 6% площади, и самое большое - «Рениевое поле» - представляет собой площадку размерами 30 на 50 метров. Все фумарольные поля вулкана выбрасывают 35000 тонн газа в сутки. Глубинный газ, истекая из недр, в момент выхода на поверхность, резко меняет свойства: он резко расширяется и охлаждается. Это по сути геохимический барьер. При этом происходит процесс сублимирования. Внутри, в недрах, при высокой температуре, в газе растворено много различных веществ. В момент изменения физических условий протекает процесс осаждения сублиматов из газа на окружающие горные породы. Обычный сублимат на всех вулканах - это сера, она выделяется из газа даже при относительно низких температурах. При высоких температурах фумарольного газа, как на Кудрявом и на некоторых других вулканах, из газа выделяются сульфиды металлов: цинка, свинца, мышьяка и других. На Кудрявом, в «высокотемпературном» кратере, есть выделения даже молибденита.
Во время полевых работ практикант Сергей Ткаченко, подковырнув киркой корку шлака на фумарольном поле, обнаружил на его внутренней поверхности корки инкрустации минерала серого цвета с металлическим блеском, который поначалу приняли за молибденит. Но лабораторный анализ образца показал, что никакой это не молибденит, а сульфид рения, вещество, в природных условиях доселе неизвестное. На Кудрявом тогда работала и экспедиция из Москвы, которой руководил В.М.Знаменский. Лабораторное изучение образцов параллельно двумя группами исследователей лишь подтвердило химсостав нового минерала. Содержание рения в нём достигает 80%. И образуется он (как вулканологи говорят - высаживается из газовой фазы в твердую) только на высокотемпературных фумарольных полях, возле «горячих» фумарол, где вулканические газы имеют температуру от 500 до 940 градусов по Цельсию.
Генезис минерала определяется составом извергаемого на Кудрявом вулканического газа - на других вулканах его состав иной, и потому это открытие является уникальным. В потоке газов на Кудрявом содержится примерно полграмма рения на тонну вулканических газов. Штейнберг подал заявку на регистрацию первого в мире месторождения рения, в котором редкоземельный металл будет добываться из вулканических газов. И кстати, одним рением там дело не ограничивается. В потоке фумарольных газов есть и другие ценные элементы, в частности - молибден, золото, индий, германий, рубидий. По идее, для их получения достаточно просто накрыть фумарольное поле большим колпаком и, собрав газы в трубу, охлаждая, осаждать из них, содержащиеся в них металлы.
Итак, переходим к главному достижению в жизни Штейнберга - обнаруженному им в кратере вулкана Кудрявый месторождению рения в виде рениита - сульфида рения (ReS2) - образующего там значительные скопления (а это уже удача и вклад, за которым безрезультатно гоняются многие геологи). В 1994—2005 годах им проведена разведка этого уникального, единственного в мире месторождения, с подсчетом и утверждением запасов рения. Совместно с ученым из Института минералогии и геохимии редких элементов Феликсом Исааковичем Шадерманом он разработал методику получения редкометалльного концентрата за счет выделения рения и других металлов из вулканического газа на вулкане Кудрявый, и запатентовал метод. В своей статье ученые писали: «Промышленная технология производства рения основывается на его экстракции из газов, выделяющихся при обработке медного и молибденового сырья. Мы видим, что природа здесь (на вулкане Кудрявый - В.М.) частично воспроизвела промышленный процесс».
На вулкане Кудрявый было обнаружено, что рений в рассеянном виде присутствует почти на всей площади кратера - в почве и на поверхности вулканических пород, а фумарольный газ обеспечивают дополнительное поступление и концентрирование рения в природных условиях. В переводе на «человеческий» язык означает, что есть перспектива открытия на вулкане месторождения дефицитнейшего, достаточно дорогого и очень важного металла. В общем, пришла пора для проведения геологоразведочных работ. По заведенному у нас теперь порядку, они выполняются специализированными организациями, за свой счёт, на основании лицензии (ранее, при СССР, начальные стадии этих работ, включающие установление масштабов обнаруженного месторождения, и определение возможности его промышленной эксплуатации, были функциями государства, и проводились за государственный же счёт). Некоторое время было потрачено на убеждение соответствующих органов, а если конкретно - то центрального аппарата и местного сахалинского подразделения Министерства природных ресурсов - наследника бывшего общесоюзного Мингео. В итоге Штейнберг подписал контракт на выполнение геологического изучение месторождения рения на вулкане Кудрявый. Собственно геологические работы были выполнены в 1994 году Генрихом Семеновичем и его командой вулканологов. Но для исследования возможностей получения товарных продуктов из этой руды, и ее обогатимости, были привлечены ведомственные НИИ, занимающиеся исследованиями минерального сырья. Тут вопрос стоял ребром: каким образом можно получить металлический рений из того, что есть на вулкане, особенно из извергаемого вулканического газа, эта ситуация не имеет аналогов в мировой научной и промышленной практике. Кроме того, сказалось почти полное отсутствие интереса к месторождению у инвесторов, что привело к финансовому параличу лицензиата. Поэтому работы, проведенные в две стадии - предварительная и детальная разведка - растянулись более чем на десятилетие.
При определении динамических запасов рения в извергаемом вулканического газе, Штейнберг разумно и справедливо применил методику подсчёта запасов полезного компонента, растворенного в минеральных водах. Путем проведения опытных работ, им было установлено, что вулкан Кудрявый ежедневно выбрасывает в воздух около 50 тысяч тонн газов с рением. Помимо него, в газах содержится золото, серебро, молибден, германий и другие редкие элементы. Изучение вопросов технологии извлечения этих компонентов удорожило и затянуло разведочные работы, но ведь месторождение должно быть изучено комплексно.
В 2000 году был создан опытный прототип установки по добыче рения из вулкана — небольшой деревянный купол с отводной трубой и вентилятором-дымососом, который собирал газы, содержащие рений. Однако строительство самой установки растянулось на долгие годы. Не только в России, но даже в мире нет ни одного месторождения, где бы металлы добывались из потока горячих вулканических газов. Поэтому на то, чтобы провести необходимые изыскания, оценить запасы и выполнить установленные законодательством требования, ушло более десяти лет.
Запасы рения в месторождении вулкана Кудрявый, утверждённые Центральной комиссией по запасам Министерства природных ресурсов, в виде залежи на острове Итуруп оцениваются в 10–15 тонн. Рений находится здесь в форме минерала рениита ReS2, описанному в 1994 году, со структурой, аналогичной возгонному молибдениту; он кристаллизуется в виде иголочек прямо из вулканического газа. Массовое содержание рения в нём 74,30 %. А динамические запасы рения — с прогнозом добычи до 20 тонн рения в год - в кратере на вершине вулкана представлены извергаемыми высокотемпературными вулканическими газами на фумарольном поле размерами 50×20 м с постоянно действующими источниками глубинных флюидов - фумаролами. Это означает, что месторождение активно формируется по сегодняшний день: по разным оценкам, с газами в атмосферу тут уходит от 10 до 37 тонн рения в год (динамические запасы рения в месторождении вулкана Кудрявый, утверждены в размере 36,7 тонны в год). Это при том, что потребность России в рении составляет около 5 тонн в год - извлечённый из вулканического газа рений может полностью удовлетворить потребности России и исключить зависимость её промышленности от импорта. Штейнбергом была исследована эта высокотемпературная редкометалльная парогазовая система вулкана Кудрявый; доказана возможность извлечения рения и других редких металлов из фумарольных газов вулкана; сделан обзор разработанных и запатентованных технологий извлечения дисульфида рения ReS2 из высокотемпературных вулканических газов; описан состав собственного минерала рения — рениита; сделан вывод о целесообразности извлечения рения (и попутно индия, германия и других металлов) из этого единственного в мире месторождения, где фумарольные парогазовые выбросы вулкана можно рассматривать как новый тип уникального комплексного минерального сырья.
В 2007 году после окончания разведочных работ, отработки и защиты патентами способов извлечения рения и редких металлов из вулканического газа Институту вулканологии и геодинамики РАЕН выдали лицензию на добычу рения и редких металлов из вулканического газа на месторождении «Вулкан Кудрявый». Было определено, что за год вулкан выбрасывает в атмосферу 20–37 тонн рения, что сопоставимо с его мировой добычей, и где-то до половины этого объема можно было бы извлекать. Месторождение было официально признано, и получена лицензия на его разработку. Теперь предстояло найти инвесторов и создать технологию осаждения рения, пригодную для использования в экстремальных условиях на кратере курильского вулкана. Поначалу все выглядело довольно радужно. Уникальным месторождением заинтересовались инвесторы из США, готовые вложить в проект миллионы долларов. Но когда инвестиционный договор уже готовился к подписанию, правительство России объявило рений стратегическим сырьем. Это означало, что участие в проекте иностранного инвестора не будет одобрено, и исключается продажа добытого рения по свободным рыночным ценам. В то же время проект оказался слишком нестандартным для крупных российских горнодобывающих компаний. В результате еще десять лет проект едва удавалось удерживать на плаву — во многом благодаря авторитету и пробивной энергии Генриха Штейнберга. Российский инвестор появился лишь однажды (судя по всему, речь тут об олигархе Романе Абрамовиче, который в это время был губернатором Чукотки, и поддерживал многие интересные проекты на Дальнем Востоке - В.М.).
В 2018 году на официальном сайте проекта «Русский Рений» опубликован отчёт о проведённых работах. Речь шла лишь об испытаниях газоперерабатывающих установок, для них уже были закуплены необходимые материалы и оборудование. Штейнберг говорил, что установка должна заработать в 2019 году. Но не уложились... Начало добычи рения в промышленных масштабах из этого месторождения также планировалось на 2020 год, однако пока так и не начато. Несколько причин, по которым до сих пор так и не начата добыча рения в вулкане Кудрявый:
- Сложности с выбором технологии извлечения рения. Это связано с тем, что вулкан действующий, с высокими температурами (600–900 градусов), и химически агрессивной средой. Руководитель сырьевого отдела ГосНИИ редких металлов Леонид Чистов: «Чтобы добывать рений из газа над кратером придется построить купол размером до 800-900 кв. метров. Ничего подобного в мире до сих не делалось. Аналогов подобной технологии просто не существует».
- Отсутствие господдержки, на которую рассчитывали первооткрыватели, получившие на месторождение лицензию; запрет на привлечение иностранных инвестиций - рений объявлен стратегическим сырьем, и нежелание российских инвесторов вкладываться в ненадежное дело. Весь проект потребует инвестиций в 20 миллионов долларов в течение 7 лет. Причем вложения с лихвой окупятся уже через два года после выхода проекта на заданную мощность. Но нашим буржуинам проще и привычнее вкладываться в экономику Китая, закупая там нужны для ВПК России рений, чем в собственное предприятие с туманными перспективами. Быть может, нарастающий санкционный режим что-то тут изменит?
- Риски, связанные с извержением вулкана: если это случится, все установленное оборудование будет уничтожено. Отсюда отказ страховщиков страховать оборудование и производственный процесс. Для добычи полезных ископаемых в кратере действующего вулкана, естественно, встает вопрос: а не опасно ли это? Вдруг прямо во время работы начнется извержение? Штейнберг успокаивал: современными методами можно заранее узнать о приближении такого события и эвакуироваться. Небольшие извержения, или, скорее, вариации активности вулкана, несколько раз ему доводилось переживать и за время изучения рениевого месторождения. Самое серьезное из них произошло в 1997 году - то самое, вовремя и точно предсказанное Штейнбергом. Тогда ему удалось своевременно эвакуировать оборудование и свою команду без потерь. Но при предполагаемом строительстве газосборного купола над фумарольным полем, размером 50×20 м, эвакуировать такое сооружение - это значит практически уничтожить его...
- Суровые природные условия на острове Итуруп: тайфуны, которые обрушиваются на остров, сносят постройки и портят оборудование на вершине вулкана. Построенный из прочного пластика жилой купол, несмотря на гарантии изготовителя, во время урагана был пробит сдутым со скал камешком. Трос отстроенной канатной дороги для заброски грузов на вершину и вывоза добытого сырья, был оборван из-за обледенения во время снежного тайфуна. Сюда же надо отнести удалённость объекта, и сложную логистику по доставке грузов и оборудования. Крупная компания «на раз» решила бы эту проблему, но...
- Сложные условия проведения работ в кратере вулкана: постоянно извергаемый фумаролами высокотемпературный глубинный газ, в котором, кроме перегретого водяного пара, есть сернистый газ, сероводород, соляная и плавиковая кислота. Без противогаза там находиться невозможно. Для спасения от высокой температуры приходится серьезно облачаться (даже в жару): телогрейка, резиновые сапоги на термостойкой спецподошве, рукавицы. Вся одежда в этой атмосфере быстро приходит в негодность. Даже отбор одной пробы превращался тут в короткий забег по раскалённой поверхности, как очистка крыши разрушенного чернобыльского блока АЭС.
В 2020 году снова была организована экспедиция на остров, чтобы провести исследования и оценить возможности добычи рения. Результаты опытных работ должны были показать, каков будет выход металла, достаточен ли он для обеспечения рентабельности добычи.
28 декабря 2020 года Генрих Семёнович Штейнберг умер в возрасте 85 лет. Он завещал похоронить себя на вулкане Кудрявый. Его дело продолжает его сын, геофизик Михаил Генрихович Штейнберг.
Ну и... В 2025 году истекает срок действия выданной его институту лицензии на добычу рения и редких металлов из вулканического газа на месторождении «Вулкан Кудрявый». Предвижу оживление в стае хищников...
Подводя итог описанной истории жизни этого, конечно же необыкновенного и выдающегося человека, я уверенно выделяю в ней три этапа: первый, в молодости, был связан с лунной программой СССР, и наш герой всеми силами пытался внедриться в нее поглубже, и при этом чрезмерно раздувал свою значимость и пиарился, что кончилось полным фиаско: изгнанием из Звездного городка, исключением из партии, увольнением из института, и фактической безработицей. Второй, в зрелости, был полностью отдан любимой опасной профессии и научной работе вулканолога (основное направление исследований Г.С.Штейнберга — это контроль состояния вулканов и прогноз извержений). Говорит, что прославился там - не знаю, может быть, но только в своём узком кругу (вулканологов в мире ещё меньше, чем космонавтов), но чувствуется, что работа приносила ему большое удовлетворение. И наконец, третий этап, на склоне лет: это открытие рениевого месторождения на Кудрявом - оно наконец-то принесло ему славу и известность, и самое главное - заслуженную, и хотя он и тут распиарился как только мог, но значимость его открытия говорит сама за себя. В 2014 году в документальном фильме "Эффект рения" , повествующем об очередной экспедиции на Итуруп, имеются интересные и исчерпывающие комментарии Генриха Семеновича, советую посмотреть.
Размышляя над всей этой историей, я прихожу к выводу, что только такой колготной человек, как Штейнберг, и мог открыть такое невероятное, и такое нужное теперь России месторождение. Тут понадобились и его бесстрашная одержимость вулканами, и приверженность Дальнему Востоку, и всё его немалое образование, и национальное чутьё открытия вкупе с национальной изворотливостью, неуёмная жажда славы и умелое использование пиара, и нужные связи и контактность. Всё вместе, всё в одном флаконе.
В Советском Союзе было три значительных месторождения, где получали рений: медистые песчаники Джезказганского месторождения в Казахстане, и медно-молибденовые месторождения в Узбекистане и Армении. Его также добывали в дружественной нам Монголии, на крупнейшем в мире медно-молибденовом месторождении Эрдэнет. После распада СССР всё это оказались в зарубежье. В России остались только три мелких месторождения: в Читинской области, и на Кавказе. Они нерентабельны - их разработка затратна, поэтому никто из предпринимателей не возьмется за их освоение. Так что рениевое сырье в России сейчас вообще не добывается. Дефицит рения покрывается импортом и переработкой рений-содержащего металлолома. Так после распада СССР российские нефтянка и авиация остались без собственных источников рения. Тогда еще никто не подозревал, что Россия окажется обладателем первого, и на сегодня единственного в мире, чисто рениевого месторождения.
Поэтому открытие Штейнбергом сульфида рения на фумаролах Кудрявого представляет собой очень своевременную сенсацию. Химический элемент рений - самый редкий в природе, его среднее содержание в породах земной коры - меньше одной миллиардной доли, меньше не бывает. Мало того, что рений самый редкий, он еще и рассеянный, не образует минералов и их скоплений в земной коре, то есть не образуют месторождений. В природе рений встречался обычно в виде примеси в составе других минералов, или в некоторых горных породах, например, в углистых сланцах. Его содержание там примерно 1 часть на миллион, специалисты говорят «ppm», part per million, что в переводе на более привычные единицы составляет 0,0001% (или 1 грамм на тонну). Самые высокие концентрации рения в природе бывают в молибдените из медных месторождений (иногда до 1500 г/т). Собственные рениевые минералы в России были неизвестны, и не было известно ни одного месторождения с минералом рения. В промышленности используется попутно извлекаемый рений, получаемый на медно-молибденовых месторождениях, где на тонну руды обычно приходится около десятой доли грамма его примеси.
Справка: Ре́ний (Re) — химический элемент 7-й группы шестого периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 75. Существование рения было предсказано полтора века назад Д.И.Менделеевым, оставившим пустую клетку 75 («тримарганец») в своей таблице. Она была закрыта в 1925 году немецкими учёными: химики Ида и Вальтер Ноддак обнаружили его спектральным анализом при исследовании минерала колумбита, а в следующем году группа учёных выделила первые 2 мг рения. Относительно чистый рений удалось получить только в 1928 году (для получения 1 г рения требовалось переработать более 600 кг норвежского молибденита). Название элемента - от латинского «Rhenus» — наименование реки Рейн в Германии. Представляет собой тяжёлый блестящий металл серебристо-белого цвета; в порошке — чёрный или тёмно-серый. По плотности рений уступает только иридию, осмию и платине (21,02 г/см³). Металл твёрд, нетоксичен, ковок, пластичен и устойчив к коррозии. По ряду физических свойств рений приближается к тугоплавким молибдену и вольфраму, а также к металлам платиновой группы. По температуре плавления (3186 °C) рений уступает лишь вольфраму, и выдерживает многократные нагревы и охлаждения без потери прочности. Его прочность при температуре до 1200 °C выше, чем вольфрама, и значительно превосходит прочность молибдена. Парамагнитен. Удельное электрическое сопротивление рения в четыре раза больше, чем у вольфрама и молибдена.
Рений стал последним открытым элементом, у которого известен стабильный изотоп. Все элементы, открытые позднее (в том числе и полученные искусственно), не имеют стабильных изотопов. Природный рений состоит из двух изотопов: 185Re (37,07 %) и 187Re (62,93 %). Первый из них стабилен, а второй испытывает бета-распад с периодом полураспада 43,5 млрд лет; и этот изотоп используется для определения абсолютного геологического возраста минералов, горных пород, руд и метеоритов с помощью рений-осмиевого метода.
Рений более устойчив к окислению, чем вольфрам, не реагирует с азотом и водородом; устойчив на воздухе до 300 °C. При нагревании взаимодействует с фтором, хлором и бромом, образует восемь различных окислов. Рений почти не растворим в соляной и плавиковой кислотах и слабо реагирует с серной кислотой даже при нагревании, но легко растворяется в азотной кислоте при нагревании; с раствором пероксида водорода образует рениевую кислоту (рений - единственный металл, образующий ионы с отрицательной валентностью). Со ртутью образует амальгаму, а с серой - сульфиды: ReS2 и полимерный Re2S7.
Рений — один из редчайших элементов земной коры. По распространённости среди элементов в земной коре находится в восьмом десятке. Кларк оценивается в 7⋅10-8%. Рений крайне редко встречается в самородной форме, такие находки описаны в виде микронного размера самородков лишь трижды: в Забайкалье (1976), на Украине (2007), и в Австрии (2008). Минералы рения редки. До открытия Штейнберга это был единственный металл без известных нам собственных природных минералов. Минералоги припомнят условно собственно-рениевый минерал «джезказганит», обнаруженный в виде микроскопических выделений в 1960 году в медно-свинцовых рудах Джезказганского месторождения, но они же сами уже 50 лет не могут установить его даже примерный химический состав (по-видимому, отвечает формуле ReMoCu2PbS6, но до сих пор спорен). Найденый в кратере Кудрявого сульфид рения был новым, и тогда единственным известным в России рениевым минералом— рениитом. Теперь, на 2020 год известны пять его сульфидных минералов, плюс самородный рений. Ещё один минерал, содержащий рений, — таркианит (Cu,Fe)(Re,Mo)4S8 (53,61 % Re) — был обнаружен в 2003 году в медно-никелевом концентрате из месторождения Хитура в Финляндии. Осмиево-медный рениит (60,25 % Re) был описан в медносульфидных рудах в составе кварцито-песчаников месторождения Воронов Бор, Карелия (2010 год). По геохимическим свойствам рений схож со своими гораздо более распространёнными соседями по периодической системе — молибденом и вольфрамом. Поэтому он в виде малых примесей входит в минералы этих элементов. Основным поставщиком рения является молибденит MoS - благодаря близости химических свойств, атомных и ионных радиусов, рений генетически связан с молибденом, и потому изоморфно входит в кристаллическую решетку молибденита, где его содержание колеблется в широких пределах, достигая в медно-молибденовых месторождениях десятых долей. Содержат рений пирит и халькопирит, являющиеся после молибденита его основными минералами-носителями, все остальные минералы (колумбит, колчедан, циркон и минералы РЗЭ), содержат его гораздо меньше.
О рассеянности рения говорит тот факт, что в мире теперь известно только одно месторождение рения - в России, оно и было открыто Штейнбергом в 1992 году на вулкане Кудрявый, с запасами 10-15 тонн.
Общие мировые запасы рения, по оценкам USGS, составляют около 13 000 тонн, в том числе 3500 тонн в молибденовом сырье и 9500 тонн — в медном. При разумном уровне потребления рения в количестве 50 тонн в год человечеству этого металла может хватить ещё на 250—300 лет. В практическом отношении важнейшими сырьевыми источниками получения первичного рения в промышленном масштабе остаются молибденовые и медные сульфидные концентраты. Содержание рения в них может доходить до 0,002—0,005 % по массе. В общем балансе производства рения в мире на них приходится более 80 % его запасов. Остальное, в основном, приходится на вторичное сырьё - существенным источником рения является повторное его извлечение из лома содержащих его материалов.
Общие «извлекаемые» запасы рения (т.е. извлечение которых рентабельно при существующих ценах) оцениваются всего в 2,5 тыс. тонн, из которых 1,3 тыс. тонн приходится на Чили, которая занимает в мировых запасах 53%. Второй по объему запасов является США, с долей 16%. Доля Россия в объеме запасов рения составляет 12%. Казахстан по объемам запасов в мировых показателях занимает четвертое место с долей 8% (на 90% - это месторождение Джезказган, ранее бывшее основным источником добычи рения в СССР). Запасы рения имеются также в Армении, Перу и Канаде.
В России наибольшим ресурсным потенциалом по рению обладают гидрогенные полиэлементные месторождения (месторождения зон пластового окисления). Суммарные прогнозные ресурсы рения по месторождениям этого типа на территории РФ оцениваются в 2900 т, что составляет 76 % ресурсов Re страны. 82% прогнозных ресурсов рения на территории России, приурочена к Подмосковному буроугольному бассейну, где наиболее изученным рениеносным объектом считается Брикетно-Желтухинское месторождение в Рязанской области. Также в юго-восточной части Подмосковного бассейна имеется уран-молибден-рениевое оруденение, рассматривают как потенциальный запасной сырьевой источник рения.
В молибденовых месторождениях рений связан с молибденитом; окисленные минералы молибдена — повеллит и вульфенит - содержат максимум 10~3% Re. Причём пегматитовые и пневматолитовые относительно бедны рением, сульфидные (молибденито-халькопиритовые) скарны и гидротермальные - побогаче. Наиболее высокое содержание его характерно для медно-молибденового и особенно медного типов месторождений медно-порфировых руд. Причем по мере увеличения содержания меди в руде повышается и содержание рения в молибденитах. На долю месторождений этой формации приходится подавляющая часть запасов рения в молибденовых месторождениях, это основной ресурс рения в мире. В последние годы выявилось обогащение рением мышьяково-медно-полиметаллических месторождений, в которых концентрируется и германий. Руды африканских месторождений Кипуши (Катанга, Заир) и Тзумеб (Намибия) стали крупным сырьевым источником рения. А вот руда медно-колчеданных и колчеданно-полиметаллических месторождений почти не содержат рений, как и руды полиметаллических свинцово-цинковых месторождений. В осадочных месторождениях связи рения с молибденом не наблюдается. Наибольший интерес из них представляют месторождения типа медистых песчаников, примером является Джезказганское месторождение. Рений накапливается и в битуминозных медистых сланцах - в рудах Мансфельдского месторождения (Германия) среднее содержание рения около 0,007%. Повышенные концентрации рения обнаружены в некоторых ураново-ванадиевых месторождениях плато Колорадо в США, где он ассоциирован с ураном и молибденом. По-видимому, в будущем основное значение в качестве источника рения приобретут осадочные месторождения, в частности - угленосные отложения, однако этот вопрос до сих пор почти не изучен.
Первое промышленное производство рения было организовано в Германии в 1930-х годах. Мощность установки составляла 120 кг в год, что полностью удовлетворяло мировую потребность в этом металле. В 1943 году и в США после переработки молибденовых концентратов были получены первые 4,5 кг рения.
Мировая практика производства рения основана на попутном его извлечении из молибденовых или медных концентратов. При флотационном обогащении молибденовых, медно-молибденовых и медных руд от 40 до 80% рения, содержащегося в рудах, переходит во флотационные концентраты.
Из медных концентратов рений извлекается при электроплавке (или любой другой плавке) и при конвертировании штейнов в виде возгонов оксидов и концентрируется в пыли электрофильтров и растворах мокрой газоочистки сернокислотного производства.
Основная технология получения рения - это пирометаллургическая переработка (плавка, конвертирование, окислительный обжиг) сульфидного рений-содержащего медного и молибденового сырья с очень низким содержанием целевого компонента. В условиях высоких температур рений возгоняется в виде высшего оксида Re2O7, который затем задерживается в системах пылегазоулавливания. В случае неполной возгонки рения при обжиге молибденитовых концентратов проводят аммиачное или содовое выщелачивание огарков, с образованием рениевокислого аммония (NH4ReO4), которые затем восстанавливают водородом. Полученный порошок рения методами порошковой металлургии превращают в слитки металла. Итоговый выход рения из руды составляет 65—85 %. Ввиду столь низкой доли выделения дорогого металла ведутся поиски альтернативных способов извлечения из руды (что, впрочем, применимо ко всем рассеянным металлам). Также источником получения рения при переработке молибденитовых концентратов могут служить сернокислотные растворы мокрых систем пылеулавливания, и маточные растворы после гидрометаллургической переработки огарков. Практикуются и технологии попутного извлечения рения из продуктивных растворов подземного выщелачивания урановых руд, которое ныне широко применяется. Все эти растворы перерабатываются одинаково.
Мировые добыча рения около 60-70 тонн в год (в 2014 году - 48,8 тонн). Напомню, то рений не извлекается из недр в виде самостоятельной руды, а рождается как металл уже в ходе металлургического или химического производства, как попутный компонент. Половина этого количества производится в Чили и по долгосрочным контрактам уходит в США. Крупнейшим производителем первичного рения является Чили (53 % мирового производства), США (16 %), Польша (16 %), Узбекистан (10 %), Армения (1 %). Все прочие страны мира производят около 4 %, в том числе РФ менее 1 %. По другим данным, на втором месте после Чили по поставкам первичного рения на мировой рынок находится Казахстан (компании «Южполиметалл» и «Жезказганредмет», 8,5 т рения в год). Чили, США и Россия являются крупнейшими держателями резервов Re.
Основные промышленно разрабатываемые залежи рения находятся в Чили, где его добывают в молибденовых и медно-молибденовых рудах порфировых месторождений, как попутный компонент. Некоторые особенности чилийских месторождений: рений там связан с молибденитом, окисленные минералы молибдена (повеллит и вульфенит) содержат не более 0,3% рения; в медно-молибденовых месторождениях содержание рения выше, и по мере увеличения содержания меди в рудах концентрация металла в молибденитах повышается. Но даже в самых богатых месторождениях Чили количество рения не превышает 1 грамма на тонну руды.
В последние годы возросла доля рения, полученного при переработке вторичного рений-содержащего молибдено- и вольфрамо-рениевого лома (отработанных катализаторов риформинга нефти и жаропрочных сплавов) с целью его извлечения. Вторичная переработка отработанных катализаторов и жаропрочных сплавов осуществляется во многих странах, в том числе в США, Германии, Японии, Канаде, Эстонии, Франции, Польше. Всего вторичная переработка даёт миру дополнительно 25 тонн металла в год. Она же является основным источником получения рения в России.
Рений — один из редких и дорогих металлов, который обладает высокой плотностью, тугоплавкостью и стойкостью к коррозии. Из-за низкой доступности и высокого спроса рений является одним из самых дорогих металлов. Цена на него сильно зависит от чистоты металла. 99,99-процентный рений сейчас стоит около 1000 долларов за килограмм (при цене золота около 40 000 долл/кг).
Рассеянные элементы добываются только попутно с другими полезными ископаемыми. Рений же - редчайший случай - является дважды попутным: его обычно получают из молибденита, который сам является попутным в медных рудах. То есть производство рения зависит от уровня добычи медных руд и от потребности в молибдене. Стоит упасть цене на молибден, или спросу на медь - тут же возникает дефицит рения. Потому цена на мировом рынке растёт: еще 3 года назад рений стоил $300 за кг, сейчас - $1500, и будет еще больше.
Достаточно низкие объёмы добычи рения заставляют ведущие страны вкладывать в исследования по замещению этого металла в критических областях. Если, например, аэрокосмическая отрасль в будущем найдёт адекватную замену рению, и откажется от его использования, не факт, что другие технологические кластеры смогут переработать эти объёмы, и цена в этом случае заметно снизится.
В 2022 году средняя цена рения (чистота 99,99%) составила $1100 за 1 кг. Это на 13% выше, чем в 2021 году (до этого цена снижалась три года подряд). В 2023 году цена ещё больше поднялась и уже на некоторых биржах превысила $1600 за 1 кг (по состоянию на май 2023 г.).
Почти сорок лет после открытия для него не находилось применения, но к началу 1970-х годов все изменилось. Важнейшие свойства рения, определяющие его применение - это очень высокая температура плавления, устойчивость к химическим реагентам, каталитическая активность (в этом он близок к платиноидам). Рений дорог и редок, поэтому его использование ограничено случаями, когда они дают исключительные преимущества перед использованием других материалов. Металлурги изобрели «суперсплавы» - и чем больше рения в них, тем больше волшебных «суперсил» в сплаве: при увеличении на 1% содержания рения в сплаве, можно поднять температуру сгорания топлива, что ведет к повышению тяги двигателя на 5-10% при том же расходе топлива. За это дело тут же ухватились военные: рений имеет критическое военно-стратегическое значение, это уже обороноспособность и большая политика. Именно жаропрочные сплавы стали основной областью применения произведённого в мире рения. На производство авиационных и ракетных двигателей он расходуется более чем на 80%. Отличительными свойствами рения являются исключительно высокие температура плавления (3180°C, почти как у вольфрама), при этом рениевые сплавы выдерживают температуры 2000 °C и выше, не теряя твердости и других конструкционных качеств. Без таких суперсплавов (с молибденом, вольфрамом и другими металлами) сегодня фактически невозможно создание деталей ракетной техники и сверхзвуковой авиации, и другое оборудование аэрокосмической отрасли. Тут рений является легирующей присадкой спецсплавов на основе никеля, хрома и титана (с содержанием 3 или 6%), используемых в изготовления камер сгорания, лопаток турбин и выхлопных сопел реактивных двигателей. В частности, монокристаллические никелевые рений-содержащие сплавы, с повышенной жаропрочностью, используются для изготовления лопаток газотурбинных двигателей. Кроме того, в относительно малых количествах рений используется для осуществления парового напыления, изготовления нитей накаливания для масс-спектрографов и специальных галогенных ламп, а также анодов для рентгеновского оборудования. Сплавы с рением применяются и других областях, например - в сфере энергетики. Рениевые сплавы используются в производстве тиглей, датчиков нагревания, электромагнитов, электронных ламп и мишеней, нагревательных элементов, в термопарах, полупроводниках, термисторах, иономерах, вакуумных трубках металлических покрытиях полупроводников, регуляторов температуры, и прочей продукции. Вольфрам-рениевые термопары позволяют измерять температуры до 2200°C. Кроме того, из рения делают самоочищающиеся от окисления электрические контакты. При замыкании и разрыве цепи всегда происходит электрический разряд, в результате чего металл контакта окисляется, его проводимость снижается, отчего он нагревается, на что тратится энергия. Точно так же окисляется и рений, но его оксид Re2O7 летуч (температура кипения всего +362,4 °C), и при разрядах он испаряется с поверхности контакта, поэтому рениевые контакты служат очень долго. Добавление рения в платиновые металлы увеличивает их износоустойчивость. Из таких сплавов делают наконечники перьев автоматических ручек, фильеры для искусственного волокна. Также рений используют в сплавах для изготовления деталей точных приборов - пружин, нитей накала, и катодов в масс-спектрометрах и ионных манометрах. В этих случаях используют вольфрам, покрытый рением. Рений химически стоек, поэтому его применяют для создания покрытий, предохраняющих металлы от действия кислот, щелочей, морской воды и сернистых соединений. Сплавы рения с вольфрамом и молибденом являются сверхпроводниками. Диборид рения близкий по твёрдости к алмазу, но более простой в производстве. Правда, экономическая эффективность его получения сильно зависит от цены на рений.
А когда в 1968 году была открыта уникальная каталитическая активность рения в реакциях крекинга нефти, то биметаллическим платинорениевым катализаторам для риформинга нефти вообще не стало конкурентов (это 15% использования металла), высокооктановый неэтилированный бензин на таких катализаторах получается с максимально возможным выходом и с минимумом производственных затрат. Когда рений начали активно использовать для производства таких катализаторов, это во много раз повысило мировой спрос на него. А это уже благосостояние государства и здоровье нации. Смотрите сами. В середине XX века для повышения мощности и КПД автомобильных двигателей к топливу добавляли тетраэтилсвинец, повышая тем самым октановое число бензина. В результате автомобиль выбрасывал в окружающую среду несколько граммов свинца на каждые 100 км пробега. Это стало настоящим экологическим бедствием для США, и с 1960-х годов там началась борьба за запрет этилированного бензина. Однако просто отказаться от высокооктанового топлива невозможно — многие двигатели просто на другом не могли работать. Спасением в этой ситуации оказался рений. В сочетании с платиной он становится катализатором для нефтепереработки, позволяющим повышать октановое число и без свинцовых присадок. Платино-рениевые катализаторы внедряют с 1970-го, и с 1986 году этилированный бензин был запрещен в США. В Евросоюзе и Китае его запретили с 2000 года, в России — с 2002-го.
На все эти и другие нужды много этого металла не требуется, объем мирового производства рения сейчас не более 70 тонн, но еще 20 лет назад оно было всего 20 тонн (потребление рения в 2014 году составляло 59,7 тонны, из них 45,4 тонны — в США, 15,2 тонны — все прочие страны). Беда в том, что в России рений не производится: не то чтобы не умеем, как раз умеем и неплохо - но не из чего! Есть два завода, на которых рениевое производство простаивает - по причине отсутствия сырья. Пока его ещё можно купить за границей, но намечается мировой дефицит сырья. Кроме того, вопрос цены: кто будет продавать его по разумной цене, когда тут замешаны и нефть, и гонка вооружений, и политика?
Обнаруженный Штейнбергом на острове Итуруп Курильской рений, редчайший, и ценнейший металл в мире, очень востребован в промышленности, и потребность в нём с годами только растет, но производится во всем мире всего около 60 тонн в год - его больше просто нет. Не случайно, что США в перспективе рений планируют добывать… на Марсе. Но России-то туда лететь незачем, он у неё теперь и на Земле есть в достаточном количестве. Дело в том, что на острове Итуруп запасы рения практически неисчерпаемы, и при желании легко доступны. Рений здесь даже не нужно добывать, он сам «выдаётся на-гора» вместе с газами вулкана Кудрявый: уникальный вулкан может одарять страну ежегодно по 20 тонн этим бесценным металлом. Именно - одарять, поскольку себестоимость добычи рения здесь будет копеечной.
Добыча рения на Кудрявом пока еще не ведется, хотя уже разработаны необходимые технологии для этого и выстроены экономические модели. Дело, как говорится, за малым - преодолением бюрократических барьеров. А они, к сожалению, есть. Более того, либералы России до сих пор проталкивают идею возвращения курильских островов Японии - подумаешь, мол, клочок земли на краю света, какая-то там «кемска волость». Ради сиюминутной выгоды они готовы продавать родину оптом и в розницу.