Спирт вместо бензина

13.06.200640951
11-14 июля в Торонто (Канада) пройдет международный конгресс индустрии биотоплива и возобновляемой энергии. Почему же Россия, похоже, в очередной раз этот конгресс проигнорирует?

Неважно, когда на Земле закончится нефть – через пятьдесят, сто или двести лет. Ясно, что этот источник энергии исчерпаем в принципе и, следовательно, ему рано или поздно придется искать альтернативу.

Вариантов человечество уже придумало несколько: атомные, геотермальные, ветряные и гидроэлектростанции; автомобили на солнечных батареях и водороде. Каждый имеет свои минусы. Все вместе напоминают поговорку о том, что если от одной болезни изобретено множество лекарств, значит, ни одно из них полностью не вылечивает.

Этанол тоже не идеален. Но по мере того, как нефть дорожает, с его недостатками мириться все легче.

Краткая история и география биотоплива

Идея использовать спирт в качестве топлива не нова. В 1860 г немецкий изобретатель Николаус Отто использовал алкоголь в своем четырехтактном автомобильном моторе, но поскольку в те времена нефти было еще предостаточно, это ноу-хау осталось без внимания. А первая советская баллистическая ракета Р-1, испытанная в 1948 году, (в ее создании участвовал знаменитый конструктор С.Королев), работала на смеси кислорода и 75% водном растворе этилового спирта. Поэтому обращение к этанолу, как мощному источнику энергии, вполне естественно.

Сегодня только в Америке функционирует около сотни заводов, производящих этанол для автомобилей. Вот уже два года на Чикагской товарно-сырьевой бирже выставляется на торги новый товар – этиловый спирт, полученный из кукурузы. По словам директора отдела управления Ричарда Желинека (Richard A.Jelinek, director business development) за день заключается до 90 контрактов на сумму 2 млн долларов, каждый из которых составляет как минимум 30 тыс галлонов. (1 американский галлон – 3,78л).

Спиртовая индустрия призвана вытеснить ископаемые углеводороды, и в этом – ее стратегическая цель. При добавлении 10% спирта в бензин никаких модификаций двигателей не требуется. Причем бензин, разбавленный спиртом, дает более экономичный расход топлива и меньший износ деталей.

Другое дело – переход на чистый этанол. Тут уже без модификации двигателя не обойтись. Но процесс вытеснения бензина с рынка пойдет, видимо, без революционных рывков. Слишком сильно международное нефтяное лобби, и слишком непросто «ставить на ноги» этанольную индустрию.

Начать работы по биотопливу американцев подтолкнуло эмбарго на арабскую нефть 1973 г, когда американский конгресс всерьез озаботился поисками возобновляемых источников энергии. Но тогда громкое решение президента Джимми Картера по перепрофилированию нового завода для производства спиртных напитков в завод по производству топливного этанола было во многом политическим жестом.

Сегодня американские президенты Д.Буш и Б.Клинтон заявляют, что переход на биотопливо (т.е. этанол) позволит США получить независимость от арабской нефти.

И, видимо, от поставок российской нефти тоже.

За идею биотоплива уже ухватилась Европа. Судя по всему, она готова всерьез побороться за рынок двигателей, работающих на спирте. Уже к 2010 году не менее 5,75% автомобильного топлива в ЕС должно производиться из возобновляемых источников энергии.

Страны Латинской Америки с их большими площадями сельхозугодий, твердо намерены контролировать рынок биотоплива. Уже в 60-е годы, когда в Бразилии появилась Энергетическая политика, основанная на биотопливе, эта страна стала лидером по производству этанола для автомобилей. Биотопливная программа Бразилии активно развивалась еще в 70-е годы прошлого столетия и назвалась «Про-Алко» (Proalcool). Она имела политическую поддержку, но когда произошла либерализация цен на алкоголь в 1999 году, правительственная поддержка «Про-Алко» прекратилась. Эта программа стала самоокупаемой.

В последнем выпуске зернового Совета США (Unаteed States Grain Council) приводится статистика, что сегодня Бразилия производит 4,5 биллионов галлона этанола, сами США – 3,8 биллионов галлонов, а Россия – 0.

В Азии несколько стран также запустили политически поддерживаемые биотопливные программы. Индийское правительство постановило, что 9 регионов и 4 области федерального значения должны продавать, начиная с 2003 года, автомобильное биотопливо E-5. Так и происходит.

Китай стремится создать новый рынок для избытка зерна, которое бы пошло на этанол, чтобы понизить потребление нефти. Продвижение этанола в качестве биотоплива одобрил государственные Плановый и Торговый Комитеты Китая. А Закон о возобновляемой энергии получил поддержку народного национального конгресса Китая в 2005 году, и вступил в действие в январе 2006г.

Россия продолжает качать нефть.

Крепкий глоток свободы

Насколько же биотопливо экономически оправдано? Когда будут запущены новые государственные программы по биотопливу в Европе, Азии и Америке, спрос на топливный этанол, как пишет журнал Industrial biotechnology (№ 1 v2 spring 2006) для автомобильной индустрии, уже к 2020 году может вырасти за пределы 33 млрд галлонов, т.е. 125 млрд литров. Уже к 2020 году, по данным американского биотехнолога Грегори Больмана (Gregory M. Bohlmann), суммарный спрос на этанол в мире составит 125 биллионов литров.

Найдется ли достаточно сырья, чтобы изготовить такие объемы биотоплива?

Сегодня на этанол перерабатывают зерно, стебли сахарного тростника и солому. Из кукурузы получается топливный этанол отличного качества, а особенно из сортов, содержащих много крахмала. Именно кукурузный спирт производили американские фермеры во второй половине прошлого столетия, когда Америка почувствовала себя на пороге топливной революции. То время получило ностальгическое название «перегонный аппарат на каждом холме». К середине 80-х в США было порядка 180 спиртовых «мельниц», каждая из которых производила от 20 тыс. до 7 млн галлонов этанола в год.

После спада «мельничного бума» в США появились первые крупные биотопливные заводы. Каждый требовал штата в 35 человек, а постройка завода в среднем обходилась в 150–170 млн долларов. Уже в 90-е годы прошлого столетия, этаноловые заводы США производили 30 млн галлонов спирта. При этом, побочные продукты использовали как высококачественную белковую добавку для животных и птицы. Однако, вскоре стало ясно, что ездить на питьевом спирте – непозволительная роскошь. И тогда биотехнологии решили научиться гнать спирт из соломы.

Экономика процесса и ее тонкости

Экономика производства биотоплива зависит от трех факторов: себестоимости биомассы, дороговизны перегонки, политической конъюнктуры. Чтобы завод по перегонке соломы на спирт себя окупал, необходимо, чтобы себестоимость соломы (с учетом ее доставки на завод и хранения) «вписалась» в коридор 50– 55 долларов за сухую тонну. А о прибылях можно будет говорить, когда цена тонны сухой соломы будет снижена до 30 долларов. Однако, пока что это для многих бизнесменов – мечта и «камень преткновения».

Кроме стоимости сырья, есть еще и сложности по биохимии перегонки. Биомасса с высоким содержанием влаги, такая как сахарный тростник или кукурузные початки, легко подвергается влажной ферментации, более простой и экономичной, чем «сухой» процесс. Тростник и кукуруза легко ферментируются с помощью распространенных энзимов, а вот для соломы этот процесс получается уже не такой уж и легкий. Пока что для каждого вида сахаров нужен специфический фермент, то есть, в перегонный аппарат приходится запускать «целую команду энзимов», что здорово усложняет процесс получения спирта.

Другая задача микробиологов состоит в том, чтобы создать термоустойчивые дрожжи, ибо те, что используются в процессе получения этанола сегодня, работают при высоких температурах недостаточно эффективно. Во время процесса перегонки, колонии дрожжей испытывают температурный стресс, и гибель этих живых культур приводит к тому, что молекулы этанола замещаются глицеролом, который забивает мыльной пеной всю систему водоснабжения аппарата. (читаем в брошюре «Fuel Ethanol», 2006г) Итак, выведение породы термоустойчивых дрожжей – мечта всех производственников.

И тем не менее этанол претендует на рол победителя бензина. Вот что о себестоимости этанольного биотоплива говорит начальник отдела технологии спирта ЗАО «Кристалл» Владимир Леденев: «Один декалитр спирта, который мы для водки гоним из пшеницы, по себестоимости не превышает 200 рублей, или всего 20 рублей за литр. И это питьевой спирт! В одной бутылке его доля – всего 3-4 рубля. Ну хорошо, еще есть вода, бутылка… Но все равно, как не крутите, больше 10 рублей по себестоимости вы не наберете. Все остальное – акциз, налоги.

Что касается производства спирта на автомобильное топливо, то здесь никаких проблем нет. Ни технологических, ни экономических. Единственная сложность – где вы возьмете столько зерна? А если вы решите в качестве сырья использовать солому или отходы деревообработки, так это уже совсем другой процесс. Вам потребуются энзимы, особое оборудование. Стоимость будет заметно выше».

Русский путь – особый?

Закономерен вопрос, а каким образом Россия должна реагировать на зарождающуюся этанольную индустрию, которая, медленно, но верно набирает обороты? Когда о биотопливе враз заговорили руководители крупнейших мировых держав, то вряд ли за этим стоит некий «мировой сговор», призванный сбить спекулятивную составляющую в цене бензина.

С каждым годом добывать «черное золото» все сложнее. Президент Союза Нефтегазопромышленников Геннадий Шмаль нередко приводит в пример историю крупнейшего в России месторождения – Самотлор. Выкачав 2 млрд тонн нефти, бурильщики «подарили» земле оставшуюся треть запасов. Найти месторождение, в котором был бы целый млрд тонн нефти во всем мире довольно сложно, а в истории с Самотлором именно столько нефти мы «бросили». Чтобы достать ее теперь из недр, надо заново разрабатывать месторождение, нагонять давление в пласты, подводить воду… И как это сделать, чтобы себестоимость добытой нефти была оправданной, – никто в мире пока не знает. И видимо, судьба Самотлора, это лишь «первая ласточка» в общей тенденции, когда добытая из недр нефть становится дороже золота. Значит, альтернатива «черному золоту» неизбежна.

Уже сегодня 10% добавка этанола в бензин считается хорошим тоном, и не за горами то время, когда весь мир примет новые стандарты на автомобильное топливо. В этой грядущей энергетической революции для России, как минимум, важно не остаться «у разбитого корыта». Ибо, с появлением новых стандартов на бензин, появятся и новые международные законы, как и экологические нормы, по которым, возможно наш старый добрый дизель, работающий на бензине и мазуте, придется отправить на свалку истории.

Новое, биодизельное топливо потребует и новых автозаправочных станций, а также заводов по производству этанола в промышленных масштабах. Готовы ли мы к этому?!

Совсем не хочется наступать на те же грабли, что и с авиадвигателями, которые в силу несоответствия стандартам по шуму и эмиссии, оказались неприемлемы для Европы, и российский авиапром резко потерял свое влияние на международном рынке.

Понятно, что лучше самому устанавливать «привила игры», нежели подчиняться чужим законам, и отыгрывать чужие интересы. Сегодня Россия находится в уникальной ситуации, когда международная экономика ей предоставила шанс резко изменить свой статус. «Ключ» к переходу от вялого постиндустриального пути развития к динамичному и высокотехнологичному, это, как ни странно, знакомый всем, этанол. Чтобы поддерживать экономику державы за счет нефтедолларов, не требуется ни большого количества промышленных предприятий, ни сотен тысяч высокопрофессиональных кадров, ни развитой социальной инфраструктуры. Поэтому в нашей стране десяток «нефтяных» олигархов, чьи капиталы поражают воображение даже западных коммерсантов, умудряются существовать рядом с миллионами озлобленных, полуголодных людей.

Стоит ли удивляться растущей безработице трудоспособного населения, огромному количеству семей, живущих за чертой бедности, бытовому криминалу на материальной почве, массовой миграции в мегаполисы, причем даже из «сырьевых районов» Сибири?!

Этанол, как это ни парадоксально, способен изменить удручающую картину, переведя наше «государство внутреннего сгорания» на качественно другой уровень. Ведь заводы по производству биотоплива потребуют целой армии специалистов – от микробиологов и спиртовиков до инженеров и программистов, не говоря уже о рабочих. Функционирование такого завода предполагает и строительство вокруг него социальной инфраструктуры, что само по себе, явление положительное. Именно такой завод способен вдохнуть жизнь в наше село, давно страдающее от безработицы и безденежья. Удержать в провинции трудоспособное население, предложив ему веер современных специальностей это больше, чем просто экономическая задача, дающая новые поступления в региональный бюджет. Это, в первую очередь, хорошее решение актуальной социальной проблемы угасания жизни в русских селах. Этанол способен «зажечь» провинцию в лучшем смысле этого слова, вдохнуть в нее жизнь. И зависеть это будет уже только от политической воли Российского правительства. Поддержат ли наши государственные мужи перспективное биотопливное направление и зажгут ли они над Россией факел свободы, или же позволят пресловутому бензольному кольцу затянуться на ней удушающей петлей?!

Анна Гаганова, www.rokf.ru

Комментарии к статье:
06.05.2016
aeroman: Этиловый спирт вместо бензина выгоден с точки зрения, прежде всего, экологии. В остальном это дорого, на данный момент нерентабельно. И, кроме того, вряд ли автомобилисты массово перейдут на этанол только ввиду экологических причин.
Источник - www.химзаказ.рф
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей