Воздух без фильтров:
Почему катализаторы
не спасают Алматы
О машинах и не только...
Так бы выглядел Нью-Йорк, если бы Clean Air Act не была внедрена в США.
Катализаторы спасли некоторые города от загрязнения воздуха, и это не преувеличение. Каталитические нейтрализаторы, больше известные в народе как "катализаторы," стали почти революционным изобретением, сыгравшим важную роль в улучшении качества воздуха.

Комплексная и последовательная политика администрации города практически полностью очистила Нью-Йорк от загрязнения воздуха – сейчас среднегодовая концентрация PM2.5 в атмосферном воздухе в Алматы выше нью-йоркского на 300-400%. Катализаторы были важной частью этой программы и существенно ускорили сокращение выбросов загрязняющих веществ от автомобилей в городе; введение катализаторов в автомобильную промышленность относится к середине 1970-х годов.
Катализаторы (каталитические нейтрализаторы) — это устройства, используемые в выхлопных системах автомобилей для уменьшения вредных выбросов. Они играют важную роль в минимизации загрязнения воздуха, преобразуя токсичные газы и загрязнители из выхлопных газов двигателя в менее вредные вещества перед их выбросом в атмосферу.

С 90-х годов катализаторы стали обязательными при производстве автомобилей, в том числе и в развивающихся странах. Исправные катализаторы обезвреживают более 90% всех загрязняющих веществ в автомобильных выхлопах.
Несмотря на этот технологический прорыв прошлого века, проблема загрязняющих автомобилей в Алматы все еще актуальна. Почему так произошло? Давайте разбираться.

Мы поговорили с работниками СТО, которые непосредственно занимаются ремонтом и обслуживанием выхлопных систем, включая катализаторы. По их оценкам, как минимум 40% автомобилей в городе не оборудованы катализаторами. Некоторые СТО предоставили ещё более высокие оценки, называя цифру в 70%.
По предварительной оценке около половины автомобилей ездит по городу без работающих катализаторов.

После тщательного изучения вопроса, мы выявили следующие причины и предпосылки проблемы с катализаторами.


Причины, почему люди ездят без катализаторов:
  1. Износ: его причины и цена замены
  2. Драгоценные металлы катализатора на продажу
Предпосылки к созданию этой проблемы:
  • Социально-экономическое благосостояние людей
  • Низкая эффективность техосмотров
  • Отсутствие эффективного механизма выявления неэкологичных автомобилей
Теперь рассмотрим каждую из этих причин и предпосылок более детально, чтобы понять, как они влияют на ситуацию и что можно сделать для решения проблемы:
I: Износ: его причины и цена замены

При условии нормальной эксплуатации, средний срок службы катализатора составляет 10-12 лет (или 150-250 тысяч километров), после чего он требует замены. На срок службы катализатора влияют несколько факторов, таких как условия эксплуатации (горная местность или равнина), регулярность технического обслуживания и погодные условия.

Эти факторы играют особую роль в Алматы. Город расположен в горной местности, что усиливает нагрузку на катализаторы автомобилей. Кроме того, многие владельцы автомобилей не всегда следуют рекомендациям по регулярному обслуживанию своих транспортных средств, что еще больше усугубляет проблему. В итоге, сочетание этих факторов делает замену и надлежащую утилизацию катализаторов актуальной задачей для города.

Особую роль в износе катализатора, как отмечают опрошенные работники автосервиса, играет низкое качество топлива на городских заправках, что приводит к их частой замене. Действительно, на износ катализаторов может влиять высокое содержание серы и свинца в бензине, которые могут забивать поры и снимать напыление драгоценных металлов. Однако в открытом доступе нет свежих и достоверных данных независимых исследований качества бензина в Алматы. В 2017 году Акмарал Калмуратова, директор Независимого центра экспертизы нефтепродуктов «ORGANIC», заявляла, что в Казахстане отсутствует комплексная и надежная проверка качества топлива на заправках. Она также отметила, что продукты мини-НПЗ Казахстана (нефтеперерабатывающие заводы мощностью до 1 млн т/год нефти) не соответствуют установленным стандартам и нуждаются в тщательной проверке качества. В связи с несоответствием топлива, производимого мини-НПЗ, Министерство энергетики Республики Казахстан в начале 2024 года начало отзывать паспорта производства некоторых мини-НПЗ.

Чтобы понять ситуацию с качеством топлива в городе, Almaty Air Initiative проводит независимое исследование в рамках своей работы. Результатами данного исследования мы поделимся с вами уже в ближайшее время.

Поскольку у катализаторов есть срок службы, их необходимо своевременно заменять. Замена катализатора на автосервисах Алматы может обойтись от 85 тысяч до одного миллиона тенге. Стоимость замены сильно варьируется в зависимости от страны-производителя нового катализатора и требуемого количества катализаторов. Своевременная замена является ключевым фактором для поддержания эффективной работы автомобиля и соответствия его выхлопов экологическим требованиям.

Учитывая, что официальная статистика показывает, что 58% всех зарегистрированных автомобилей в Алматы старше 10 лет (из них более половины старше 20 лет), а в Алматинской области 3 из 5 машин старше 20 лет, проблема устаревших и неэффективных катализаторов приобретает особую остроту.

В Институте топлива, катализа и электрохимии им. Д.В.Сокольского, который занимается разработками катализаторов, заявляют, что у них есть решение проблемы катализаторов местного производства. В алматинском институте разработаны катализаторы на металлической основе (тогда как у конкурентов они - на керамеческой), содержащие сплавы хрома и алюминия, а также напыление из драгоценных металлов (в том числе и платину), что позволяет эффективно очищать выхлопные газы. Проводились и сравнения эффективности с катализаторами от конкурентов - по словам заместителя гендиректора Института, их катализаторы ничем не уступают. Вдобавок, катализаторы института предлагаются по цене около 140 000 тенге, что значительно ниже, чем у производителей оригинальных запчастей из соседних стран, чьи изделия стоят примерно 160-180 тенге и выше. Однако, на рынке - в том числе и в Kaspi магазине - подобные катализаторы можно найти и подешевле - за 60-65 тысяч тенге - от китайских производителей. В институте также поделились, что их разработки активно внедряются на рынке и используются в различных автосервисах региона.

II: Драгоценные металлы катализатора на продажу

Некоторые автовладельцы продают катализаторы из-за содержания в них драгоценных металлов - палладия, платины и родия (суммарно 4–11 г). Автомобиль может эксплуатироваться без катализатора, на его ходовые характеристики и мощность эта деталь не влияет, но её отсутствие увеличивает выбросы загрязнителей выхлопов, в том числе которые проникают внутрь машины, которые чувствуются как запахи в автомобиле, что, по словам Александра Лютого, администратора сервиса "Автовыхлоп," влияет на здоровье водителя.
Высокая ценность катализаторов создала целую индустрию по их сбору, мотивируя автовладельцев обращаться в пункты приема. На olx.kz по одному только Алматы более 100 объявлений о приеме катализаторов, большинство из которых размещены различными СТО и предлагают услугу снятия катализатора с машины, не предлагая ремонта или замены на новый. Вместо этого такие автосервисы предлагают установить обманку*.

*Обманка лямбда-зонда — это устройство которое корректирует сигнал нижнего датчика кислорода если каталитический нейтрализатор на автомобиле вышел из строя или был удален. Она может быть механическая — в виде металлической проставки, или электронная — в виде блока с платой (эмулятора).

Обманка-лямбда-зонд
эко-класса Евро-3
Наша команда провела звонки по этим объявлениям, представляясь покупателями, чтобы подробно изучить процесс продажи и получить более глубокое понимание ситуации, которым мы поделимся с вами ниже: за катализатор, который сохранил заводской вес, можно выручить до 30 тысяч тенге за килограмм.

Более продвинутые сервисы по работе с выхлопными системами предлагают установить пламегаситель на глушитель или новые катализаторы, но это редкость. Работники нескольких СТО сообщили, что к ним и обращались целые таксопарки и массово снимали катализаторы с новых машин с целью продажи. Такие же обращения поступали от водителей арендных автомобилей.

Высокое содержание драгоценных металлов и легкость их сбыта также создают почву для криминальной активности: катализаторы воруют как в самом городе, так и при импорте, либо во время транспортировки, либо самими продавцами в стране-экспортере. В Алматы были случаи, когда недобросовестные работники СТО снимали катализаторы у ничего не подозревающих клиентов. Проблема воровства катализаторов носит глобальный характер и актуальна не только в Казахстане.

Поскольку катализаторы не оказывают значительного влияния на ходовые характеристики автомобиля, отсутствие катализатора не явно видна. Помимо огромного вреда окружающей среде, отсутствие или неисправность катализатора негативно сказывается на двигателе и других системах автомобиля, в том числе может увеличить расход топлива. Также за превышение норм выхлопа грозит штраф по статье 334 КоАП РК, который на сегодняшний день составляет от 10 МРП, или 36 920 тенге, и обязательное восстановление работы катализатора. Таким образом, это не только наносит вред окружающей среде, но и может привести к ряду проблем для самого автомобиля и его владельца.

Работники пунктов приема сообщили, что катализаторы, собранные разными методами, затем направляются на перерабатывающие заводы в Европе, которые затем извлекают драгоценные металлы. Там и заканчивается цикл жизни катализаторов казахстанских авто.

Предпосылки к созданию этой проблемы

  • Социально-экономическая.

В странах с высоким уровнем благополучия населения проблема коптящих автомобилей встречается реже. Это связано с тем, что в таких странах автомобили обычно заменяются на новые до окончания срока службы катализаторов. В странах с менее высоким уровнем благосостояния активно функционирует серый рынок, где люди приобретают старые автомобили. Во многих случаях такие автомобили, часто привозимые из-за рубежа, уже имеют изношенные или удаленные катализаторы, что усугубляет проблему загрязнения воздуха. Кроме того, из-за недостатка финансовых средств и ограниченной осведомленности владельцы таких автомобилей не всегда имеют возможность или считают необходимым устанавливать новые катализаторы.
!
Согласно данным ПРООН, 80% б/у легковых автомобилей, экспортируемых из богатых стран (Европы, США и Японии), не соответствуют минимальным стандартам безопасности и охраны окружающей среды в странах-экспортерах. Все эти автомобили впоследствии оказываются в бедных странах Южной Америки, Африки и Азии, в том числе и в Казахстане. Помимо того, что эти автомобили становятся причиной аварий, они еще больше загрязняют воздух и вносят значительный вклад в изменение климата.
  • Неэффективная работа техосмотров.

Ежегодные техосмотры обязательны для автомобилей старше 7 лет в Казахстане и предназначены для борьбы с неисправными машинами, в том числе с неэкологичным транспортом. Низкое качество работы техосмотров в Казахстане не является секретом. Мы уже писали в нашем исследовании техосмотров (ссылка), что большинство из них не проводят фактический осмотр, что мешает выявлению неисправностей автомобилей, включая отсутствие или изношенность катализаторов. Пройти техосмотр по фото всё ещё является реальностью в Казахстане. В результате, основной инструмент борьбы с загрязняющими машинами не выполняет свою функцию: устаревшие и коптящие машины остаются на дорогах, и ситуация ухудшается из года в год, имея накопительный эффект.
  • Отсутствие эффективного механизма выявления автомобилей, превышающих нормы выбросов.

19 эко-постов за пределами города выборочно останавливают автомобили для проверки токсичности, преимущественно старые машины. Это создает эффект "налога на бедность", так как именно они чаще всего превышают допустимые нормы. В то же время неэкологичные городские автомобили, не попадающие на эко-посты, остаются без внимания, что является несправедливым. Учитывая, что ежедневно в Алматы въезжает около 400 тыс. автомобилей, проверка нескольких десятков машин на эко-постах — капля в море. Более того, даже новые автомобили с вырезанными катализаторами могут превышать допустимые значения, и они не проходят проверки на эко-постах.
Международный опыт

Введение катализаторов в автомобильную промышленность относится к середине 1970-х годов. Первоначальный спрос на эти устройства был вызван растущим осознанием проблемы экологического загрязнения и внедрением нормативных мер, таких как Закон о чистом воздухе (Clean Air Act) в США. Этот закон требовал значительного сокращения выбросов автомобилей для улучшения качества воздуха. Катализаторы были разработаны для соответствия новым стандартам, преобразуя загрязнители, такие как окись углерода, углеводороды и оксиды азота, в менее вредные вещества, такие как углекислый газ, водяной пар и азот.

Внедрение катализаторов оказало значительное влияние на сокращение загрязнения воздуха во многих странах мира. В США, например, широкое использование этих устройств привело к заметному снижению уровня смога и загрязнения в городских районах. Европейские страны также испытали аналогичные улучшения, особенно в снижении уровня оксидов азота и углеводородов.

Использование катализаторов стало возможным благодаря строгим нормам выбросов. Правительства по всему миру еще в 90-е годы предписали, чтобы все новые автомобили были оснащены этими устройствами для соблюдения стандартов выбросов.
Проблемы и успех в развивающихся странах

Несмотря на значительный прогресс развитых стран в борьбе с загрязнением воздуха, развивающиеся страны остаются в сложной ситуации. Высокая стоимость внедрения и обслуживания, отсутствие строгого соблюдения норм выбросов и распространенность старых автомобилей без катализаторов создают значительные барьеры. Дополнительно использование поддельных или некачественных катализаторов снижает эффективность контроля выбросов.

Тем не менее, некоторые развивающиеся страны достигли успехов в решении этих проблем. Мехико, в котором проживает 20 миллионов человек, является вторым по величине городом в мире после Токио. Он также расположен в долине, где загрязненный воздух имеет тенденцию задерживаться. В результате, он давно страдает от проблем с загрязнением, которые негативно сказываются на здоровье населения. В 1990-х годах проблемы со здоровьем в Мехико стали настолько острыми, что заставили правительство принять меры. Были установлены нормы выбросов, а автомобили должны были проходить техосмотр дважды в год.

Комплексная программа сокращения выбросов загрязняющих веществ (Programa Integral de Reducción de Emisiones Contaminantes - PIREC): В рамках этой программы во второй половине 2014 года был проведен пилотный проект, предусматривающий бесплатную замену катализаторов на легковых автомобилях старше 15 лет (было установлено 30 221 катализатор), а также замену катализаторов на более новых автомобилях, неисправности которых были выявлены в ходе техосмотра (14 703 катализатора). В проекте участвовали 7 компаний и 126 автосервисов. Данная программа сопровождалась усилением роли ежегодных техосмотров.

Внедрение и контроль за работой катализаторов стали важной частью усилий Мехико по улучшению качества воздуха, но они были лишь частью комплексной программы по борьбе с загрязнением воздуха.
Мы резюмировали основные моменты многолетней программы:

1/ Мониторинг и прогнозирование:
  • Город был оснащен обширной системой мониторинга качества воздуха и инвентаризацией выбросов, что позволяет информировать население и разрабатывать эффективные меры по контролю загрязнения.
  • С 2017 года действует система прогнозирования качества воздуха, предупреждающая о высоких уровнях загрязнения за 24 часа до события.
2/ Технические меры:
  • Удаление свинца из бензина
  • Введение катализаторов на автомобилях стало обязательным
  • Снижение содержания серы в дизельном топливе
  • Закрытие нефтеперерабатывающих заводов и переход на природный газ.
3/ Контроль за транспортом:
  • Усиление контроля за выбросами транспортных средств с помощью технологий и программ наблюдения.
  • Внедрение гибридных и электрических такси, а также улучшение общественного транспорта, включая расширение сети Метробуса.
  • Внедрение программы байкшеринга (Ecobici) и пешеходных зон.
4/ Энергоэффективные здания и возобновляемые источники энергии:
  • Установка солнечных панелей и систем нагрева воды в государственных учреждениях.
5/ Управление отходами и сжигание сельскохозяйственных отходов:
  • Программа по улучшению сбора и утилизации твердых отходов, включая возможное использование газов свалок для получения энергии.
  • Регулирование сжигания сельскохозяйственных отходов через профилактические мероприятия и создание буферной зоны между сельскохозяйственными и лесными территориями.
Эти меры позволили Мехико значительно снизить уровень загрязнения воздуха. В результате город получил международное признание и был удостоен премии C40 за улучшение качества воздуха. Это признание было связано с значительными успехами в снижении выбросов свинца, SO2, CO2 и PM10.
Алматы в летнее время
Рекомендации от Almaty Air Initiative

На основе полученной информации и более широкого обзора литературы можно предложить следующие рекомендации для города Алматы по решению проблемы катализаторов:

  • Техосмотры: Усилить роль техосмотров и выполнение обязательных проверок автомобилей, уделяя особое внимание наличию и исправности катализаторов. Обеспечить, чтобы проверки проводились полноценно и не обходились из-за коррупции или недостаточных практик.
  • Образование: Запустить кампании по информированию общественности о пользе катализаторов для окружающей среды и здоровья, а также о правовых последствиях их удаления. Предоставлять информацию о потенциальных последствиях увеличения загрязнения воздуха из-за удаления катализаторов, включая респираторные и сердечно-сосудистые заболевания.
  • Стимулы: Ввести субсидии или финансовые стимулы для владельцев автомобилей на замену или ремонт катализаторов, особенно для людей с низкими доходами.
  • Топливо: Обеспечить, чтобы топливо, продаваемое в Алматы, соответствовало высоким стандартам, особенно в отношении содержания серы и свинца, так как качество топлива может значительно сократить срок службы и эффективность катализаторов. Регулярно мониторить и сообщать о качестве топлива, продаваемого в городе, с введением санкций для продавцов, не соответствующих установленным стандартам.
  • Усилить требования для ввозимых авто в части соответствия экологическим стандартам Казахстана, чтобы избежать массовый завоз неэкологичного транспорта в страну.
  • Борьба с организованной преступностью на всех этапах незаконной деятельности: от лиц, ворующих катализаторы, до лиц, участвующих в последующей утилизации и вторичной переработке.
  • Общественный транспорт: Инвестировать в улучшение инфраструктуры общественного транспорта, чтобы уменьшить количество частных автомобилей на дорогах, тем самым снижая общее количество выбросов.