А что такое биотопливо?
В широком смысле это топливо из растительного или животного сырья, органических промышленных отходов и даже из продуктов жизнедеятельности организмов. Различают три вида биотоплива: твердое, жидкое и газообразное. Первое используется в основном для отопления: брикеты, гранулы, дрова. Газообразное получают в результате брожения веществ растительного или животного происхождения. Для двигателей внутреннего сгорания подходит жидкое биотопливо. Это, например, биоэтанол (этиловый спирт) и биодизель (состоит из смеси эфиров жирных кислот).
Различают три вида биотоплива:
Твердое, жидкое и газообразное
Из чего делают биотопливо?
Для производства биоэтанола подойдет все, что содержит крахмал и сахар: свекла, сахарный тростник, картофель, кукуруза, пшеница, ячмень, рожь, рис и так далее. Выбор зависит исключительно от тех сельхозкультур, которые выращивают в округе. Для производства биодизеля требуется растительное масло или животный жир. Чаще всего используют соевое, пальмовое или рапсовое масло. Прогрессивным шагом можно считать переход на непищевые источники сырья. Биотопливо второго поколения делают из целлюлозы, опилок и соломы. Используется, по сути, мусор, а не продукты. Ученые так увлеклись процессом, что наперебой тестируют все новое сырье для «экогорючки». В ход идут морские водоросли, грибы и даже мох.
Топливные брикеты из лузги подсолнечника
В чем его преимущества и недостатки?
Дискуссии о биотопливе развернулись еще в 80-х годах прошлого века. Тогда же начались разговоры об угрозе нехватки нефти в ближайшем будущем. На словах эра углеводородов подошла к финалу, на деле цены на нефть снижаются, и речь сегодня скорее о ее переизбытке, чем о дефиците. Другой вопрос – экология. Ради программ устойчивого развития компании и государства сегодня меняют экономику, производство и общественные устои. Правда, скептически настроенные эксперты говорят, что биотопливо – это не про экологию, а про способ поддержать фермеров и не допустить перепроизводства в аграрной индустрии. А экономисты предупреждают о росте цен на продукты в связи с распространением биотоплива.
У сторонников же топлива будущего железные аргументы: экологичность и возобновляемость сырья. Биоэтанол в бензине снижает токсичность выхлопа, а сырье можно выращивать ежегодно, не опасаясь, что ресурс истощится. Андрей Смирнов, кандидат химических наук, научный сотрудник Института катализа Сибирского отделения РАН, объясняет, что использование топливных компонентов на основе растительного сырья снижает образование вредных оксидов серы и азота, а высокое содержание кислорода в такого рода топливе и добавках способствует более глубокому дожиганию угарного газа и углеводородов. Такой подход позволяет существенно снизить количество вредных выбросов в атмосферу.
Владимир Арутюнов,
доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией Федерального исследовательского центра химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, профессор кафедры газохимии РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина:
Биоэтанол – это этиловый спирт, произведенный из сырья растительного происхождения, содержащий не более 1% воды
«Безусловно, перерабатывать биосырье и биоотходы в топливо там, где это экономически выгодно, необходимо, но это локальная энергетика малых мощностей. И решаться эти вопросы должны на локальном уровне местными властями, но никак не становиться «трендом отечественной энергетики». В климатических условиях России массовое производство биотоплива не из отходов, а из специально производимых сельхозпродуктов бессмысленно. Что касается экологической чистоты, то за исключением больших городов использование даже «Евро-5» на огромных просторах нашей страны – явное излишество и расточительство. В тех же США на территории большинства малонаселенных штатов сохраняются требования к автомобильному топливу на уровне не выше «Евро-3». Очень хочется надеяться, что усердие в следовании мировым трендам все-таки не сможет победить разум и отечественные автолюбители и в последующем будут использовать преимущественно традиционное углеводородное топливо».
Как регулируется производство
и использование биотоплива в нашей стране?
Единого закона, который бы регламентировал производство сырья для биоэнергетики, в РФ пока нет, а отдельные положения регулируются разными законами. В 2014 году Минсельхоз разрабатывал проект такого документа, но принят он пока не был. Тем не менее 5 декабря 2018 года был подписал закон о регулировании производства и оборота биоэтанола, который используется в качестве добавки к бензину. В документе появилось понятие биоэтанола: это этиловый спирт, произведенный из сырья растительного происхождения, содержащий не более 1% воды. Закон вступил в силу через год, и это уже хорошо, ведь до декабря 2019 года биоэтанол приравнивался к алкоголю со всеми вытекающими из этого последствиями (налоги, спецрегулирование, лицензирование и так далее). То есть правовой барьер на пути биотоплива снят. Правда, предприятиям, производящим топливный биоэтанол, запрещено выпускать этиловый спирт. Утверждены порядок лицензирования, требования к производству, хранению и поставкам биоэтанола. В общем, запустить производство топлива будущего пока в нашей стране хлопотно.
Машина Saab 9-5 Aero BioPower, которая работает на стандартном бензине или биоэтаноле E85
Алексей Аблаев,
президент Российской биотопливной ассоциации:
«Никаких льгот для производства биоэтанола, как это сделано в Европе и США, у нас нет, требований по проценту использования возобновляемого топлива тоже нет. Производители находятся в обычных рыночных условиях. Изменение законодательства подстегнуло интерес к отрасли, но рентабельность заводов невысокая. Ждем пионеров, которые убедят инвесторов, что биотопливо – это выгодный бизнес. Будет расти экономика, будут востребованы и новые заводы. Основной драйвер биотоплива во всем мире – перепроизводство сельхозпродукции, ведь разорившиеся фермеры – угроза для государства. В Европе и США власть заставляет поставщиков бензина использовать биоресурсы. Это, по сути, перераспределение доходов между отраслями. Для биоэтанола очень важна экономика масштаба, а биодизель может быть рентабельным в небольших объемах. Потребители же потенциально готовы заправлять автомобиль более экологичным топливом, но они не будут этого требовать и тем более за это переплачивать. Для нефтяников биоэтанол, по сути, еще один возможный компонент бензина, ведь они уже используют кислородосодержащие присадки».
Кто-нибудь в России производит биотопливо?
В России пока нет единой госпрограммы развития этого сектора, хотя на уровне регионов подобные попытки появляются. В Иркутской области выпускают рыжиковое масло, а в Томской области – масло из рапса. Оба продукта можно использовать как биодизель. В Татарстане агрофирмам рекомендовано увеличивать посевы рапса и заправлять сельхозтехнику рапсовым маслом. В Амурской области объявили о строительстве завода по производству биодизеля из мусорных отходов. Московская компания предложила построить заводы по производству биотоплива в Воронежской и Курской областях. В Саратовской области подписано соглашение о создании нового предприятия, перерабатывающего зерновые в биоэтанол. По итогам 2019 года в Башкирии пятую часть экспортных поставок сельхозпродукции составили спирты и семена масличных культур – российское сырье для биотоплива активно закупается в Европе. Действующий завод «Миранда», занимающийся производством биотоплива из низкосортных зерновых культур, отходов пищевой промышленности и других продуктов, находится в Северной Осетии. Предприятие ведет переговоры со странами, заинтересованными в покупке биоэтанола, однако в России оно пока не востребовано.
Заправка с биоэтанолом
Ну хорошо, а можно залить биотопливо себе в бак?
Большинство специалистов считают, что при минимальном добавлении спирта в бензин обновлять заправки и адаптировать автомобили не придется, а 10% этанола потянет практически любая модель авто. А вот если концентрация спирта будет выше, последствия могут быть необратимыми. Председатель Всероссийского общества автомобилистов Валерий Солдунов считает, что поскольку все автомобили, которые продаются на нашем рынке, за редким исключением по нормативам используют бензин, то применение любых других вариантов может обернуться снятием с гарантии и дополнительными сервисными работами. «Внедрение биотоплива подразумевает целую цепочку изменений, в первую очередь сертификацию и разрешение от автопроизводителей, – говорит Валерий Солдунов. – Кроме того, добавление спирта в бензин связано с повышением октанового числа. Но что произойдет со спиртом, если заправленный автомобиль оставить в гараже на полгода? Спирт испарится, и вы получите полный бак топлива на порядок хуже».
А России это вообще нужно?
Вопрос о массовом применении биотоплива в России лежит больше в плоскости экономики, чем экологии. Ведь нефть и газ – это по-прежнему основные энергоресурсы для транспорта. Производство биоэтанола до недавнего времени блокировалось акцизами на этиловый спирт. Получение производителями биоэтанола особого статуса и выведение их продукта за рамки акцизов на пищевой спирт внушает надежду, но не дает всех ответов. Дискуссия о целесообразности нового вида топлива по-прежнему разворачивается острая. Кто-то ссылается на преждевременность развития данного направления в России, кто-то уверен, что переход к возобновляемым источникам энергии неизбежен и нужно постараться, что называется, не пропустить момент. Скептики и оптимисты выдвигают рациональные аргументы, и в этом споре рано или поздно родится истина.
Завод по производству этанола из кукурузы. Штат Висконсин, США
Валерий Солдунов,
председатель Всероссийского общества автомобилистов:
«Биотопливо должно быть не только произведено, но и доставлено потребителю. Очень сомневаюсь, что на АЗС вертикально интегрированных нефтяных компаний (а это основная часть рынка) в ближайшее время появится топливо с биоэтанолом. Возникает вопрос и о выращивании необходимого объема сырья в России, где 80% территории попадает в зону рискованного земледелия. Переход даже на природный газ у нас осуществляется с большим трудом, хотя половина Европы ездит на газе уже 50 лет. Кроме этого, стоит иметь в виду, что любой прогресс в автомобильной отрасли должен приводить к упрощению или удешевлению эксплуатации. Есть все основания полагать, что биотопливо тоже сократит расходы. Меньше нужно будет потратить на всевозможные катализаторы, очистители и фильтры. Любой экологический проект потребители всегда поддержат, если это будет выгодно с экономической точки зрения».
Быстрее, ниже, сильнее
Вторую строчку в топ-10 самых перспективных открытий 2019 года по версии Роспатента заняла разработка катализатора (химического вещества, ускоряющего реакцию, но не расходующегося в процессе реакции) для переработки растительного сырья в топливо. Новый запатентованный катализатор, созданный специалистами Института катализа Сибирского отделения РАН, имеет ряд преимуществ по сравнению с существующими аналогами. Технология предполагает одну фазу получения биодизеля, тогда как подавляющее большинство других основано на двух, что повышает стоимость процесса. На снижение издержек влияет и замена в качестве активных компонентов платины и палладия на более дешевые молибден, никель и кобальт. Кроме этого, полученные при помощи нового катализатора компоненты топлива имеют повышенные низкотемпературные свойства, что позволяет применять их зимой, а также в регионах с холодным климатом, при температуре до –40 °С. Все эти качества высоко оценили эксперты Роспатента, составляя рейтинг лучших отечественных разработок.
