Технологии охраны окружающей среды

4
раздела
8
технологических направлений

Глобальные мегатренды технологического развития

 За последние сто лет в мире обострились проблемы охраны окружающей среды и изменения климата, которые вошли в число приоритетов не только отдельных стран, но и международных организаций как необходимая составляющая базового уровня качества жизни, экономического развития и  безопасности.

 Рассматриваемая область включена в стратегические документы корпоративного и национального уровня, международные соглашения. Появляются не только новые подходы к развитию экономики, но и к измерению этого роста, в рамках которых традиционные показатели (рост ВВП, производительности труда и др.) дополнены социальными и экологическими. Отсутствие комплексных систем охраны окружающей среды и планов предотвращения (адаптации) изменения климата оказывают негативное воздействие на экономическую и социальную сферу в городах, где ученые отмечают значительное проседание почв вследствие чрезмерной добычи и потребления грунтовых вод (например, Тегеран), чрезмерное загрязнение городских источников водных ресурсов, что делает их непригодными для использования (например, во многих крупных городах Китая), высокий уровень загрязнения воздуха (в Улан-Баторе, на Севере Китая, Париже, Дели, Тегеране и др. городах), негативное воздействие крупных полигонов отходов, включая выделение метана и других свалочных газов и загрязнение почвы и подземных вод фильтратом (Гуанчжоу, Мумбаи, Лагос и др.), и кислотные дожди с повышенным содержанием диоксида серы (во многих странах Азии). 

 Мировые тренды технологического развития связаны с решением указанных проблем. Во-первых, развиваются технологии предотвращения и борьбы с загрязнениями воздуха, почвы и воды. Во-вторых, совершенствуются технологии переработки отходов (для городов наиболее актуально обращение с твердыми коммунальными бытовыми отходами, ТКБО), в  т.  ч. замкнутого цикла. В-третьих, все шире применяются решения для мониторинга состояния окружающей среды (в т. ч. датчики, работающие в режиме онлайн, и системы удаленного зондирования). Растет востребованность управленческих решений для организации комплексной системы охраны окружающей среды разного уровня.

 

Тренды

  • Переход к экономике «замкнутого цикла», предполагающей повторное использование ресурсов
  • Интеграция технологий по использованию водных, энергетических и сельскохозяйственных ресурсов для снижения общей ресурсоемкости производственных процессов и нагрузки на окружающую среду
  • Законодательное ограничение на выбросы парниковых газов и введение углеродного налога
  • Внедрение комплексных систем управления отходами, регулирующих весь цикл от раздельного сбора до полезного или повторного использования
  • Переход к использованию биоразлагаемых материалов, в т. ч. для упаковки товаров; законодательный запрет (Франция, Китай, Австралия) или экономические стимулы (Великобритания) для отказа от использования некоторых материалов и товаров (например, полиэтиленовых пакетов)
  • Совершенствование систем очистки воды (мембранные технологии, удаление микрозагрязнителей из сточных вод и др.)
  • Комплексный мониторинг окружающей среды в режиме онлайн, с открытым доступом к результатам

Эффекты

  • Более эффективное и экономное использование ресурсов
  • Повышение качества жизни граждан
  • Минимизация негативных последствий изменения климата для экономики и общества
  • Снижение расходов на сбор и переработку / утилизацию отходов
  • Снижение показателей заболеваемости и смертности, вызванных загрязнением окружающей среды
  • Организация эффективной системы реагирования на чрезвычайные ситуации техногенного и природного характера
  • Сохранение биоразнообразия

Драйверы

  • Негативные последствия изменения климата для экономики и общества
  • Рост популяции и плотности населения городов
  • Ухудшение экологической обстановки во многих мегаполисах мира
  • Истощение природных ресурсов
  • Рост заболеваемости и смертности народонаселения вследствие загрязнения окружающей среды
  • Снижение привлекательности городов с неблагоприятной экологической обстановкой, что вызывает отток населения, особенно высококвалифицированных специалистов

Барьеры

  • Лоббизм со стороны крупных предприятий и отраслей-эмитентов загрязняющих веществ
  • Перенос загрязняющих производств из развитых в развивающиеся страны с более мягким природоохранным законодательством
  • Высокая стоимость или отсутствие доступа к наилучшим доступным технологиям
  • Технико-экономические ограничения например, дороговизна технологий улавливания и хранения / использования углерода)

 

Тренды технологического развития в Москве

В целом тренды развития технологий охраны окружающей среды в Москве совпадают с глобальными трендами, однако имеется определенная специфика. В Москве и на прилегающих к ней территориях расположено большое количество промышленных предприятий общефедерального и городского значения. Кроме того, город является крупнейшим транспортным узлом страны. Эти факторы создают значительную нагрузку на окружающую среду.

Охрана окружающей среды входит в число приоритетов развития Москвы. В городе ведется работа по мониторингу и контролю состояния атмосферного воздуха, почвы и водных объектов, шумового загрязнения; контролируется состояния зеленых насаждений; ведется работа по предупреждению граждан о неблагоприятных метеорологических условиях, экологическому просвещению граждан. В  2011 году в Москве начата реализация долгосрочных государственных программ города Москвы, направленных на переход к устойчивому развитию городского хозяйства и социальной сферы: реконструкция крупнейших предприятий промышленности и ЖКХ с внедрением современных технологий, в том числе наилучших доступных технологий (НДТ); переход на использование моторного топлива экологического класса К5; строительство очистных сооружений; снижение водо- и энергопотребления; реабилитация водоемов в черте города; рост рекреационной привлекательности города; обновление общественного транспорта. Всего в городе действует 14 государственных программ.

 

Тренды

  • Повышение эффективности наблюдения за состоянием водных объектов, почв и воздуха
  • Расширение сети автоматизированных систем локального экологического мониторинга на московских промышленных предприятиях
  • Модернизация оборудования на городских предприятиях ТЭК и ЖКХ, переход на использование НДТ
  • Реконструкция и модернизация водоочистных сооружений X Расширение использования экологичных видов транспорта
  • Переход к комплексной системе управления отходами
  • Проектирование и строительство заводов по термическому обезвреживанию ТКБО с выработкой тепловой и электрической энергии многоступенчатыми системами улавливания и очистки выбросов
  • Развитие и внедрение технологий «зеленого строительства» на территории города Москвы, научно обоснованное внедрение возобновляемых источников энергии
  • Переход на современные технологии переработки строительных отходов, которые позволяют вовлечь во вторичный оборот более 80% 

Эффекты

  • Более эффективное и экономное использование ресурсов
  • Сокращение полигонов ТКБО, вплоть до полной их ликвидации
  • Повышение качества жизни граждан; рост привлекательности города и страны для отечественных и зарубежных специалистов
  • Минимизация негативных последствий изменения климата для экономики и общества
  • Снижение расходов на сбор и переработку / утилизацию отходов
  • Снижение заболеваемости и смертности, вызванных загрязнением окружающей среды
  • Организация эффективной системы реагирования на чрезвычайные ситуации техногенного и природного характера
  • Сохранение биоразнообразия г. Москвы

Драйверы

  • Негативные последствия изменения климата для городского хозяйства и жителей Москвы
  • Снижение качества жизни горожан в связи с ухудшением экологической обстановки
  • Создание федеральной системы управления отходами
  • Реализация Национального проекта «Экология»
  • Создание и эффективное функционирование в Москве системы общественного контроля по выявлению и ликвидации несанкционированных свалок
  • Ожидаемый рост локализации оборудования для мусороперерабатывающей промышленности до 80% к 2024 г.

Барьеры

  • Лоббизм со стороны крупных предприятий и отраслей-эмитентов загрязняющих веществ
  • Недостаточный контроль за соблюдением экологического законодательства организациями частного сектора
  • Технологические ограничения (например, недостаточная удельная энергоемкость аккумуляторных батарей для транспортных средств или недостаточное развитие программного обеспечения для автономных транспортных средств)

Эффекты реализации научно-технических направлений

  • Устойчивое социально-экономическое развитие Москвы и снижение нагрузки на окружающую среду и антропогенного воздействия на климат
  • Повышение качества жизни жителей Москвы и привлечение человеческого капитала из других городов и стран
  • Снижение заболеваемости и смертности, вызванных воздействием неблагоприятных экологических факторов
  • Внедрение в Москве комплексной системы обращения с отходами
  • Минимизация негативных последствий изменения климата на социально-экономическую сферу города
  • Сохранение биоразнообразия города и прилегающих территорий
  • Развитие научно-технического потенциала Москвы в сфере охраны окружающей среды
  • Формирование российского рынка решений в сфере охраны окружающей среды и снижение зависимости от импорта природоохранного оборудования

 

    КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ПЕРСПЕКТИВНОСТИ
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ 
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ 
ОБЛАСТИ
НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ 
РЫНОЧНЫЕ НИШИ
МИР МОСКВА
    ЕМКОСТЬ СЕГМЕНТА,
МЛРД. ДОЛЛ.
ТЕМП РОСТА
CAGR %
ПРИБЫЛЬНОСТЬ УРОВЕНЬ
КОНКУРЕНЦИИ
ЕМКОСТЬ СЕГМЕНТА ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ИМПОРТА

 

Экологический мониторинг (сенсоры, информационные системы, системы оповещения и т. п.)
Сенсоры для экологического мониторинга
Системы мониторинга выбросов загрязняющих веществ
Системы мониторинга качества воздуха
Система мониторинга качества воды

 

Мир $1.37 млрд 2018
Мир $2.18 млрд 2017
Мир $3.92 млрд 2017
Мир $3.81 млрд 2017

 

9.9%

9.3%
8.9%
7.3%
 
 
 
 
 

 

 
 
 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 

 

Производство биоразлагаемых материалов  Биоразлагаемая пластмасса Мир $19.54 млрд 2016 12.8–22.36%
 
 
 
 

 

Комплексная система управления отходами Системы управления ТКБО и промышленными отходами Мир $303.6 млрд 2017 6.0% 
 
 
 
 
  Цифровизация обращения с ТКБО Мир $3.3 млрд 2017 2.74%
 
 
 
 

 

Водоподготовка, водоочистка и водопотребление, в т. ч. технологии замкнутого цикла Системы водоподготовки и водоочистки Мир $23.8 млрд 2016 7.1%
 
 
 
 

 

 

Экологический мониторинг (сенсоры, информационные системы, системы оповещения и т. п.)

 
Сенсоры для экологического мониторинга
 
Системы мониторинга выбросов загрязняющих веществ

 

 
Системы мониторинга качества воздуха

 

 
Система мониторинга качества воды

 

 

Производство биоразлагаемых материалов

 
Биоразлагаемая пластмасса

 

Комплексная система управления отходами

 
Системы управления ТКБО и промышленными отходами

 

 

 
Цифровизация обращения с ТКБО

 

Водоподготовка, водоочистка и водопотребление, в т. ч. технологии замкнутого цикла

 

 

 
Системы водоподготовки и водоочистки