Magyar Tudomány, 1999. június

Szépvölgyi János

Vegyipar – ezredfordulós pillanatfelvétel


Elõzõ rész


A K-tényezô

A nyersanyagforrások véges rendelkezésre állása, a természeti környezet emberi tevékenységbôl eredô túlzott terhelése, egyes nehezen visszafordítható vagy esetleg irreverzibilis környezeti változások bekövetkeztének veszélye mind-mind kérdéseket vet fel a gazdasági fejlõdés jelenlegi ütemét illetôen. Egyre szélesebb körben válik elfogadottá a fenntartható fejlôdés koncepciója, az emberi igények és a társadalmi, valamint a természeti lehetôségek megfelelô összehangolásának szükségessége. A környezeti (K-) tényezõre, amint erre a fentiekben már többször utaltunk, a vegyipar esetében különösen indokolt tekintettel lenni.

A US National Council, Policy Division egy 1996-ban készített összeállitásban: (5) azt vizsgálta, miként lehet összehangolni a gazdaság környezetvédelmi céljait a tudomány és a technológia nyújtotta lehetôségekkel. Hat olyan kiemelt környezetvédelmi kutatási fejlesztési területet jelöitek meg, amelyek sikeres mûvelése elôsegítheti ezt:

– a környezetvédelem gazdasági vonatkozásai és ehhez kapcsolódó kockázatbecslés: szociológiai, gazdasági és kockázati tényezõket kell együttesen mérlegelni a társadalom számára elfogadható környezetvédelmi megoldások megtalálása érdekében;
– környezeti monitoring és ökológia: az ökológiai folyamatok mélyebb megismerése érdekében tökéletesíteni kell a megfigyelési módszereket; a természetben lejátszódó bomlások és átalakulások ismeretében ugyanis könnyebb meghatározni a környezeti beavatkozások szükséges és elégséges mértékét;
– a vegyi anyagok viselkedése a környezetben: csökkenteni kell a vegyi anyagok  termelésébôl, felhasználásából és elhelyezésébôl származó környezeti hatásokat;
– energiatermelés: környezetbarát és hatékony energiatermelési eljárásokat kell kifejleszteni és megvalósítani;
– ipari ökológia: a technológiai fejlesztést össze kell hangolni az ökológiai megfontolásokkal, elsôsorban azért, hogy mérsékelni lehessen a véges nyersanyagforrások igénybevételét;
– a népesség növekedésének hatása a környezet állapotára: az eddiginél jobban kell ismerni a népesség alakulása és a fogyasztás közötti kapcsolatokat annak érdekében, hogy a népesség növekedésébôl eredô környezeti hatások csökkenthetôk legyenek.
A vegyipar esetében négy kiemelt környezeti problémát sorolnak fel:
– a vegyipar technológiák okozta környezetterhelés csökkentése: a feladatok és megoldásuk módozatai alapvetõen különböznek attól függõen, hogy korábbi technológiai mûveletekbôl, vagy a termékek elhasználódásábói származó, deponált hulIadékot kell kezelni, vagy a jelenleg mûködô technológiák környezeti hatásait kell csökkenteni, vagy új, környezetbarát technológiákat kell kifejleszteni;
– az egyes vegyipari termékek, a gyártási, feldolgozási és felhasználási hulladékok környezeti hatásainak felmérése: a káros hatások kiküszöböléséhez ismerni kell az adott anyagféleség és a környezet közötti kölcsönhatás mechanizmusát és idôbeli alakulását;
– a természetben elôforduló alapvetô biokémiai folyamatok jobb megértése: el kell dönteni, hogy hol és mit érdemes figyelni, továbbá mikor és hogyan kell mérni a környezet állapotát;
– környezeti szempontból jóindulatú termékek és eljárások kifejlesztése: újabban e területet zöld kémiának is nevezik, és alapvetô célja annak biztosítása, hogy az alapanyagok felhasználásánál, a technológiai folyamatoknál és a termékek teljes élettartama során a lehetõ legkisebbek legyenek a környezeti hatások.
A Chemistry, Europe and the Future címû tanulmány (1) a kémia és vegyipar környezetvédelmi feladatai közé sorolja a környezeti monitoring fejlesztését, a meglévõ környezeti károk felszámolását, az európai kulturális örökség megôrzésének elõsegítését, a környezetterhelés csökkentését, illetve megakadályozását "tiszta" technológiák kifejlesztése révén és a nyersanyag- és energiaforrások hatékonyabb felhasználását, valamint az újrahasznosított anyagok körének folyamatos bôvítését.

A vegyipari termelés során gyakran képzõdnek fokozottan veszélyes hulladékok, így például poliklórozott szénhidrogén-származékok. Ezek csak különleges gondossággal, és nagy költséggel tárolhatók. Elhelyezésük és késôbbi ártalmatlanításuk a vegyipar és a természeti környezet, valamint a társadalom közötti kapcsolatrendszer egyik kritikus eleme. Hazai vonatkozásban e kategóriába tartoznak például a Garén elhelyezett vegyipari hulladékok.

A poliklórozott szénhidrogének ártalmatlanításának egyik legcélszerûbb módja, hô hatására történô lebontásuk kevésbé veszélyes, vagy egyáltalán nem veszélyes vegyületekre. Ennek során két fontos feltételnek kell teljesülnie: (1) a teljes lebontáshoz megfelelôen magas hômérsékletet kell biztosítani, és az anyagnak kellôen hosszú ideig kell ezen a hômérsékleten tartózkodnia és (2) meg kell akadályozni, hogy a bomlás során képzôdött termékek, lehûlés közben, újból visszaalakuljanak az eredeti, vagy azoknál még veszélyesebb vegyületekké. Utóbbihoz az szükséges, hogy a reakciótermékek nagyon gyorsan hûljenek le 300 oC alá. A "hagyományos" hulladékégetôk sajnos egyik feltételt sem teljesítik: az égetési hômérséklet nem elegendôen magas a poliklórozott szénhidrogén-származékok teljes lebontásához, az égetôberendezésbõl kilépõ gázáram pedig túlságosan lassan hûl le, így a káros vegyületek nagy valószínûséggel újból kialakulnak.

Az úgynevezett termikus plazmák viszont kielégítik mindkét kritériumot: nagyon magas, több ezer fokos hômérséklet uralkodik bennük, ezért garantált a teljes lebomlás, és a magas hômérsékletû reakcióteret elhagyó gázáram rendkívül gyorsan, a másodperc tört része alatt Iehûthetõ. Világszerte több kutatóhely és vállalat foglalkozik a termikus plazmák alkalmazási lehetôségeinek vizsgálatával és az ezekre a berendezésekre alapozott hulladékkezelési technológiák fejlesztésével. Már eddig is több, ipari méretben is megvalósított technológiai megoldás vált ismertté. Nagyon lényeges szempont, hogy amíg a termikus kezelés általános elvei valamennyi hulladékféleségre alkalmazhatók, addig a konkrét megoldások már anyagspecifikusak, azaz a kezelés körülményeit az adott hulladékféleség tulajdonságaihoz kell – kísérletekkel – igazítani. Magyarországon az MTA Kémiai Kutatóközpont Anyag- és Környezetkémiai Kutatólaboratóriumában folynak a termikus plazmák környezetvédelmi alkalmazására irányuló kutatások.
 

Vegyipari kutatás és fejlesztés

A korszerû vegyipar a fejlesztésintenzív iparágak közé tartozik. A vállalatok közötti verseny, a felhasználók egyre növekvõ minôségi igényei, a termékek és technológiák gazdaságosságával szembeni követelmények, és újabban a környezetvédelem szempontjainak elôtérbe kerülése folyamatos mûszaki fejlesztésre ösztönzik a vegyipari cégeket.

A kutatás-fejlesztésre alapozott innováció alapvetô célja a vállalat piaci helyzetének javítása. A lehetséges mozgásteret és a szükséges lépéseket alapvetôen a cég gazdasági ereje, valamint a külsô feltételek alakulása határozza meg.

Az innovációs célok, a technológiai színvonal és az üzleti lehetõségek közötti kapcsolatot az 1. ábra szemlélteti. A célok a meglévô technológiai és üzleti potenciál kismértékû javításától az alapvetõen új technológiák kifejlesztéséig, ezáltal a cég piaci helyzetének ugrásszerû javításáig terjednek. Az 1. ábrán a bat alsó saroktól a jobb felsô felé haladva egyre javulnak az üzleti lehetôségek, ugyanakkor ezek mind nagyobb szellemi és anyagi befektetéssel realizálhatók. Nyilvánvalóan részben stratégiai, részben rövidebb távú, taktikai szempontoktól függ, hogy adott helyzetben egy-egy vállalat melyik fejlesztési utat választja.
 

Új technológia Következô generáció Áttörés
Meglévô technológia Meglévô támogatás Kiterjesztés
  Meglévô üzleti lehetôség Új üzleti lehetôség

1. ábra

A következõkben a vezetõ vegyipari cégek ezirányú gyakorlatának néhány elemét tekintjük át. Úgy véljük, hogy a kutatásfejlesztési stratégia és taktika kialakításánál figyelembe vett szempontok és a választott megoldások akár részleges bemutatása is hasznos adalék lehet a hazai vegyipari vállalatok kutatási-fejlesztési elképzeléseinek kialakításához.

A kutatásra és fejlesztésre fordított költségek alakulása még a legtõkeerôsebb cégek esetében sem független a nemzetgazdaság, sõt egyre inkább globalizálódó világunkban a világgazdaság helyzetétõl. A 2. ábra a General Electric (GE), az International Business Machines (IBM) és az USA gyógyszeriparon kívül tevékenykedô nyolc legnagyobb vegyipari cége (Dow Chemical, 3M, Du Pont, Monsanto, Procter&Gamble, Hoechst Celanese, Exxon, Akzo Nobel) által 1990–94 között kutatásra és fejlesztésre fordított összegek alakulását mutatja. Ez utóbbiak átlagosan árbevételük 4%-át fordították kutatásra és fejlesztésre. Az ábra szerint a vizsgált idôszakban a GE mintegy 30%-kal, az IBM pedig mintegy 40%-kal csökkentette K+F kiadásait, míg a vegyipari cégek összes K+F ráfordításai gyakorlatilag nem változtak. Mindezek ellenére mindhárom csoport növelte profitját ezekben az években. A csökkenõ K+F ráfordítás mellett is javuló üzleti eredmény mindenekelôtt azzal magyarázható, hogy a fejlesztési forrásokat a korábbinál jobb hatékonysággal használták fel.

2. ábra. A K+F költségek alakulása amerikai nagyvállalatoknál 1990–1994 között

Az elmúlt évtizedben kutatási-fejlesztési paradigmaváltásra került sor az iparvállalatok többségénél. A 80-as évek vége az elsõ generációs K+F stratégiák kora. Az innovációs tevékenység központja a cég kutató-fejlesztô részlege, mind szakmai, mind pénzügyi vonatkozásban. A kutatással és fejlesztéssel foglalkozók választják ki – sokszor ötletszerûen – a mûvelni kívánt témákat, és a cég vezetése szinte automatikusan rendelkezésükre bocsátja az ezekhez szükséges anyagi eszközöket. A fejlesztési tevékenység gazdasági hatékonysága másodlagos, ezért általában alacsony szintû. Ezek a stratégiák még nem mérlegelik a cég egészének érdekeit. A "remény stratégiáinak" is nevezték ôket. A vállalat vezetése legfeljebb reménykedett, hogy a kutatásra és fejlesztésre fordított összegek meg fognak térülni. (6)

A következô, második generációs K+F stratégiák esetében már kiemelt hangsúlyt kapnak a gazdasági vonatkozások. A kutatási-fejlesztési programokat az elôzetes költség–haszon elemzések eredményeitôl függôen fogadják el. A fejlesztéssel kapcsolatos döntéseket a cég vezetése hozza és folyamatosan ellenõrzik a célokhoz viszonyított elõrehaladást. Ugyanakkor a fejlesztési programokat még nagyrészt egymástól és a cég egyéb üzleti tevékenységeitôl függetlenül valósítják meg.
A jelenlegi, harmadik generációs K+F stratégiáknál a mûszaki fejlesztéseket már összehangolják a cégek hosszú távú, stratégiai érdekeivel. A fejlesztési témákra a kutatással és fejlesztéssel foglalkozók tesznek ugyan javaslatot, de a végsô szakmai és gazdasági döntéseket a cég felsô vezetése hozza, közgazdasági és mûszaki szempontok együttes mérlegelése alapján. A programok megvalósítása és ennek ellenôrzése során problémát jelent, hogy a cégvezetés és a fejlesztésben tevékenykedôk szakmai háttere, ezáltal szemléletmódja alapvetõen különbözik. Az eredményeket és a további teendôket emiatt gyakran másképp ítélik meg. Az igazán jó döntések általában a kétféle közelítésmód kompromisszumából születnek.
A kutatás és fejlesztés szellemi és infrastrukturális igényei napjainkban egyre nagyobbak. A szükséges tudományos ismeretek, a méréstechnikák egy része, a kísérleti berendezések sok esetben egyetlen cégnél nem állnak rendelkezésre. Külsõ, gyakran külföldi kutató-fejlesztô helyeket, intézeteket, cégeket kell bevonni egy-egy program megvalósításába. Eközben a "K+F piac" is globalizálódik. A GE például Budapesten mûködteti európai kutatóközpontját, a DuPont, az egyik legnagyobb amerikai vegyipari vállalat pedig több mint 100 olyan projektet finanszíroz, amelyben volt szovjet kutatóhelyek mûködnek közre.
A nemzetközi kutatási programoknál különbözô területeken, eltérõ szervezeti feltételek mellett dolgozó szakemberekbõl kell erôs és hatékony teameket kialakítani. Ezek mûködtetésekor az egyik fô kérdés, hogy miként kezelhetôk a résztvevõk eltérô kulturális hátterébõl és mentalitásából származó problémák.

Jóllehet a felvázolt, általános szempontokat a cégek rendszerint figyelembe veszik kutatási-fejlesztési stratégiájuk kialakításakor, a konkrét programokat mégis inkább saját módszereikkel választják ki. Ezek közül a szakirodalom az egyik legjobbnak a Hoechst cég  amerikai vállalatainál bevezetett módszert tartja (7). A K+F programjavaslatokat a cég vezetôibôl és kijelölt belsô, illetve felkért külsô szakemberekbôl álló teamek értékelik, öt tényezô figyelembevételével. Ezek a következõk:

– a mûszaki siker valószínûsége (a termék és a technológia újdonság jellege);
– a piaci siker valószínûsége (piaci igények, a piaci verseny intenzitása; a vállalat piaci helyzetének várható alakulása; a termék felfutási ideje, illeszkedés a cég piaci gyakorlatához, jogi és társadalmi következmények);
– K+F projektbe történõ befektetés várható ellentételei (gazdasági elônyök);
– hogyan illeszkedik a tervezett fejlesztés a cég üzleti stratégiájához;
– a projekt megvalósítása milyen stratégiai elõnyökkel jár (iparjogvédelmi helyzet, a cég növekedési lehetôségei, a termékek piaci élettartama, kölcsönhatás a cég egyéb tevékenységeivel).
Valamennyi tényezônél több kérdést tesznek fel, az adott tényezônek a döntési folyamatban betöltött súlyától függõen. A mûszaki sikerre négy, a piaci sikerre öt, az ellentételezésre három, a stratégiához való illeszkedésre két, a várható helyzeti elõnyre pedig négy kérdés vonatkozik. Minden kérdésnél 1-tôl 10-ig terjedõ "osztályzattal" minõsítik az adott projektet. Az értékelés során kapott osztályzatok súlyozott összege adja a projektek végsô értékeit, amelyek alapján
– eldöntik, hogy mely projektek kapnak zöld utat; az elfogadás alsó határa a maximális pontszám 50%-a;
– fontossági sorrendet állítanak fel; az elfogadott programokat rangsorolják, prioritási sorrendet határoznak meg, és a programokhoz rendelik a szükséges támogatást.
A módszer mellett szól, hogy a segítségével korábban kiválasztott projektek nagy része mûszaki és gazdasági szempontból is sikeresnek bizonyult, és a kutatási-fejlesztési eredmények iparilag megvalósultak. A hátrányai közé tartozik, hogy túlzott precizitásra törekszik, ami adott esetben értelmetlen lehet. Továbbá, ha egy projektjavaslat valamely szempont szerint magas pontszámot kap, valószínû, hogy ennek hatása a többi tényezônél is érzõdni fog.
 

A magyar vegyipar helyzetképe és fejlesztési törekvései

A következôkben leszûkítjük vizsgálódásunk körét, és azt tekintjük át, hogy a magyar vegyipar fõ ágazatai, a kôolaj-feldolgozás, a petrolkémiai ipar, a gyógyszergyártás és a mûtrágyaipar jelenleg hol tartanak, és milyen elképzeléseik vannak saját jövôjükkel kapcsolatban.

Kôolaj-feldolgozás
A világ szénhidrogén készletei jelenleg bõségesek, a kôolajárak nyomottak. Sok finomító alacsony kapacitáskihasználással, emiatt gazdaságtalanul üzemel. A világ finomítói ipara minden lehetséges eszközzei javítani igyekszik versenyképességét ebben a helyzetben. Korszerû informatikára, integrált irányítási, ütemezési, tervezési módszerekre alapozott, hatékony vállalatirányitást és költséggazdálkodást valósítanak meg és drasztikusan csökkentik az általános költségeket. Úgy tûnik, hogy hosszabb távon csak a kellôen hatékony finomítók tudnak szerény, de biztonságos eredményt elérni. Az eszköztárba tartozik a stratégiai szövetségek kialakítása is. Az olajiparban 1998-ban 10 nagy fúziót jelentettek be.

Ebben a gazdasági környezetben a hazai kôolaj-feldolgozó ipar monopolhelyzete csak látszólagos. Ellátási oldalon valójában a régió finomítói versenyeznek egymással, a magyar piac nyitottsága miatt az ide irányuló importnak nincs semmilyen akadálya. A MOL Rt. mellett 10 multinacionális cég és több tucat magánvállalkozó mûködtet töltôállomásokat. Az üzemanyagigények – a rendszerváltás utáni csökkenést, majd a 90-es évek közepén tapasztalt újabb drámai visszaesést követôen – 1996-tól foiyamatosan emelkednek és várható, hogy ez a trend folytatódni fog. Az elmúlt két évben a magyarországi üzemanyagpiac több mint 80%-át ismét a hazai finomítók látják el, és a MOL Rt., a maga mintegy 39%-os részesedésével, megõrizte piacvezetõ szerepét.

A hazai elsõdleges energiafelhasználás több mint egynegyede kôolaj, kétharmada szénhidrogén. A feldolgozott kõolaj mintegy 20%-a hazai termelésbôl származik. A többit importáljuk, az utóbbi években fôként Oroszországból.

A hazai kôolajtermékek árai a térség keresleti-kínálati viszonyaihoz, a fogyasztók  fizetõképességéhez és a piaci szereplõk (részvénytulajdonosok) elvárásaihoz igazodnak. A termékeket jelentôs, az európai átlagot meghaladó adók terhelik, és meg kell felelniük a környezetvédelmi elôírásoknak is.

A kôolajtermékek minôségének folyamatos fejlesztését elsõsorban két tényezõ, a jármûvek és a tüzelôberendezések korszerûsödése, ezáltal az energiahordozókkal szembeni igények növekedése, valamint a környezetvédelmi elõírások szigorodása motiválja. A minôségjavítás a kôolajtársaságok számára nem csupán kényszer, hanem gyakran a piaci verseny eszköze is. A hazai kôolaj-feldolgozó ipar szintén folyamatosan fejleszti a termékek minôségét és az ehhez szükséges technológiai hátteret. A 90-es években jelentôsen csökkent a hazai motorbenzinek ólom- és kéntartalma, és 1999-tôl már Magyarországon sem gyártanak ólmozott benzint.

Az elkövetkezô években az Európai Közösség termékelôírásai tovább szigorodnak, elsôsorban környezetvédelmi okokból. Ezek teljesítésére a MOL-nak is fel kell készülni, technológiai fejlesztéseket kell végrehajtani. A termékárak viszont nagy valószínûséggel nem fedezik a fejlesztések többletköltségét, ezért célszerû, ha a minõségjavítást a termékek egy részének további feldolgozásával kapcsolják össze. A MOL-nál ehhez egy ún. késleltetett kokszolót kívánnak építeni, és bôvíteni akarják a meglévô hidrogénezô finomítói és az enyhe hidrokrakkolói kapacitásokat.

A hazai kôolaj-feldolgozás további növekedésének külsô feltétele, hogy a magyar és a környezô országok gazdaságai észrevehetôen fejlõdjenek, a hazai pénzügyi és jogi szabályozás vállalkozásbarát és kiszámítható legyen, és mérséklôdjenek a környezô gazdaságok piacát védô egyoldalú korlátozások. A növekedés belsõ feltételei közé tartozik, hogy a MOL Rt. reálisan mérje fel a piaci helyzet várható alakulását, és képes legyen mûködését, termelôkapacitásait és fejlesztéseit ezzel összhangba hozni. A vállalatnak terjeszkedni kell a térség piacain, és szélesítenie kell petrolkémiai és energetikai termékspektrumát. Indokoltnak látszik, hogy egyes üzletekben, jól megválasztott partnerekkel kooperációs kapcsolatot alakítson ki, ezáltal csökkentse üzleti kockázatát, és módja legyen bizonyos technológia ismeretek átvételére, illetve átadására. Erõsíteni kell a cég regionális, sôt globális szerepét is.

A MOL Rt. már napjainkban is jelentôs mennyiségben termel petrolkémiai alapanyagokat (vegyipari benzint, vegyipari gázolajat, propilént, benzolt és egyéb aromásokat), sôt néhány készterméket (MSA, polisztirol) is elõállít. A petrolkémiai termékek piacán az elemzôk világszerte növekedést jeleznek, térségünkben pedig jóval az átlag feletti növekedést prognosztizálnak. A petrolkémia irányába történô nyitás így a hazai kôolaj-feldolgozás fejlõdésének egyik útja lehet.
 

IRODALOM:
1. Alliance for Chemical Sciences and Technologies in Europe: Chemistry. Europe and the Future. The Royal Society of Chemistry. London, 1997.
2. A Központi Statisztikai Hivatal honlapja (http://www.ksh.hu)
3. ACS, AIChE, CMA, CRC, SOCMA: Technology Vision. The US. Chemical Industry. Washington, D.C. 1997.
4. UK Office of Science and Technology: Technology Foresight – Progress Through Partnership. London. 1996.
5. US National Council, Policy Division: Linking Science and Technology to Society's Environmental Goals. National Academic Press, Washington, D.C. 1996.
6. Roussel P.A., Saad K.N., Erickson T.J.: Managing the Link to Corporate Strategy. A. D. Little. New York, N.Y. 1991.
7. Cooper R.G., Edyett S. C., Kleinschmidt E.J.: Research-Technology Management. 1997. September–October 16–28.
8. Hollósi M.: Gondolatok a hazai gyógyszerkutatásról egy ankét kapcsán. Magyar Tudomány. 1998 (11) 1345–1348.

Folytatás


Kémia az ezredfordulón http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/