Архив   Авторы  

С привкусом спирта
Общество

Наука давно уже ищет альтернативу нефти и газу, причем такую, которая позволила бы землянам вообще не зависеть от природных ископаемых и их запасов. Одним из претендентов на звание топлива будущего считается этанол - спирт, добываемый из растительного сырья

Вы не поверите, но на постсоветском пространстве самыми продвинутыми гражданами в деле борьбы с энергетическими проблемами оказались украинские фермеры. Настрадавшись от вечной нехватки дизельного топлива, они плюнули на него и стали заправлять свои комбайны подсолнечным маслом, сдобренным по совету местных инженеров-химиков парой-тройкой нехитрых присадок. Комбайны, тракторы и прочая техника полетели птицей - даже двигатели стали работать лучше и тише. Фермеры потирают руки: подсолнечника окрест завались, растет он без капризов и каждый год дает приличный урожай - не нужна теперь российская нефть.

Украинские землепашцы решили, так сказать, на местном уровне одну из глобальных проблем человечества - проблему получения топлива из возобновляемых источников. Ведь ученые расходятся лишь в вопросе о том, насколько еще хватит углеводородов - на семьдесят лет или побольше, но при этом едины в главном - рано или поздно нефть и газ закончатся. Поэтому наука уже давно ищет альтернативу черному и голубому золоту, причем такую, которая позволила бы людям вообще не зависеть от природных ископаемых и их запасов. Альтернативное топливо сегодня получают из кукурузы, соломы, древесины - короче говоря, всего, что регулярно произрастает на земле. Такой источник энергии называют биотопливом. Украинское "бензомасло" - один из вариантов, но это все же скорее исключение. Ученые сошлись на том, что гораздо эффективнее использовать биоэтанол - спирт, полученный из сырья растительного происхождения. И пока Россия усиленно качает нефть, страны, этим ресурсом обделенные, вовсю переходят на биоспирт, приспосабливая для работы на нем не только автомобили, но даже компьютеры. Недавно японская компания Тoshiba, например, выпустила ноутбук, в котором литиевые батарейки заменены на элементы питания, работающие на спирте. Неужели времена, когда нефть будет не нужна, так близко? Может, пора и нам назвать биотопливо стратегическим ресурсом и срочно браться за развитие отрасли? Чтобы ответить на эти вопросы, "Итоги" отправились изучать технологию и экономику производства биоэтанола в США, где на это потрачены уже годы и миллиарды долларов. И не без пользы.

Самогонщики по-американски

Билл Клинтон и Джордж Буш - политики очень разные, но по крайней мере в одном они сходятся. Оба не устают повторять: этанол поможет США добиться независимости от арабской нефти и сбить цены на топливо. Не так давно Клинтон выступил с докладом на международной выставке "БИО2006" в Чикаго, в котором снова отстаивал интересы производителей биотоплива. Начавшийся в США переход на бензин с десятипроцентной примесью этанола эквивалентен исчезновению миллиона автомобилей с дорог ежегодно. Выброс токсичной окиси углерода падает на треть, а твердых веществ, опасных для детей и людей с бронхолегочными заболеваниями, - наполовину. В отличие от бензина этанол не загрязняет водные системы. А главное, спирт - возобновляемый ресурс, в производстве которого могут участвовать все фермеры страны. Правительство США по линии министерства сельского хозяйства предоставляет производителям кукурузы (сырья для производства спирта) льготные кредиты. Вот уже два года на Чикагской товарно-сырьевой бирже выставляется на торги новый товар - этиловый спирт из кукурузы. По словам директора отдела управления биржи Ричарда Желинека, за день заключается до девяноста контрактов на общую сумму два миллиона долларов, каждый из контрактов - это как минимум 30 тысяч галлонов (американский галлон - приблизительно 3,8 литра). Спирт идет в том числе и в бензобаки: только в прошлом году американские автомобилисты израсходовали четыре миллиона галлонов этанола.

Сегодня в США действуют около сотни заводов по производству этанола, и федеральное правительство, чтобы поддержать новую индустрию, предложило льготное кредитование для спиртовых предприятий, а также выделило им 85 миллионов долларов в качестве грантов и премиальных фондов.

Помощь государства - это, конечно, хорошо, но для того чтобы отрасль заработала, производство биоэтанола должно быть рентабельно. Пока цены на нефть и бензин высокие, производители спирта чувствуют себя комфортно. Не случайно именно в 70е годы, после двух нефтяных шоков, Америка оказалась на пороге топливной революции. В то время перегонный аппарат стоял "на каждом холме". К середине 80х в США было порядка 180 спиртовых "мельниц", каждая из которых производила от 20 тысяч до 7 миллионов галлонов этанола в год. Но когда цены на нефть пошли вниз, эти довольно примитивные предприятия не выдержали конкуренции, и уже в середине 90х из них осталась всего четверть. Однако дело этанола не умерло. После спада "мельничного бума" в США появились крупные биотопливные заводы. На рубеже веков они производили 30 миллионов галлонов спирта в год. Кстати, побочный продукт - дистиллированная кукурузная мука - используется как высококачественная белковая добавка для животных и птицы.

Биомасса будущего

Надо заметить, что на себестоимости этанола сказывается цена сырья. И здесь возможны варианты. Спирт можно делать из разных субстанций. В США на этанол идет кукуруза, в Бразилии - сахарный тростник, в Китае - пшеница, в Европе - древесные отходы. Кроме того, этанол можно получать из соломы, остающейся после уборки урожая.

Конечно, самый качественный этанол получается из кукурузы, особенно из сортов, содержащих много крахмала. Но уже скоро стало очевидно, что кукурузы на всех не хватит. Альтернативой этой культуре стала лигноцеллюлозная биомасса. Технологи подсчитали, что из двух тонн древесных опилок и соломы может получиться 500 литров спирта. Затем пошли дальше: земельных угодий - территорий, с которых можно собирать сено и солому, то есть биомассу, в США достаточно. Уже сейчас, говорят эксперты, вполне можно получать 470 миллионов тонн сена-соломы - основы энергии будущего.

Чтобы завод по переработке биомассы себя окупал, необходимо заложить себестоимость сырья (с учетом доставки на завод и хранения) в коридоре 30-55 долларов за сухую тонну. Однако это непросто. Современная технология позволяет перерабатывать две-три тонны соломы в день, что даст на выходе 15 миллионов галлонов этанола в год (или 56,7 миллиона литров спирта). Полные же единовременные затраты завода, производящего, к примеру, 50 миллионов галлонов этанола в год из соломы, составят для американского производственника 260 миллионов долларов.

Экономика процесса такова, что из-за высоких рисков зарождающейся этаноловой индустрии инвесторы требуют как минимум 25-30 процентов гарантированной отдачи от вложенного в завод капитала. Чтобы обеспечить возврат этих денег, для нового завода стоимостью 260 миллионов долларов и мощностью 50 миллионов галлонов спирта в год отпускная цена этанола не должна превышать 2,75 доллара за галлон, или 0,74 доллара за литр. Пока при ценах на бензин, остающихся довольно высокими, спиртовая индустрия выглядит вполне конкурентоспособной.

Впрочем, биоинженерной науке еще есть над чем поработать. Если биомасса с высоким содержанием влаги и углеводов (сахарный тростник, зерно и кукурузные початки) легко перегоняется в спирт, то солома и опилки - это совсем другое. Ученые до сих пор не подобрали оптимальный тип белков - энзимов, которые бы легко конвертировали сахариды целлюлозы в спирт. И это еще полбеды. Другая сложность состоит в том, что процесс обработки целлюлозы предполагает нагрев сырья до 140 градусов, а такой температуры не выдерживают дрожжи, причем их гибель приводит к замещению молекул этанола глицеролом и образованию мыльной пены, которая забивает всю систему водоснабжения аппарата. Выведение разновидности термоустойчивых дрожжей - мечта всех производственников. Однако, как говорили нашему корреспонденту американские собеседники, рано или поздно проблема будет решена: наука движется семимильными шагами, деньги на исследования выделяются - овчинка-то стоит выделки.

По эту сторону океана

Американский опыт весьма показателен, но отнюдь не уникален. Есть Япония и Европа, где проблемой занимаются не менее серьезно и где уже сейчас многие автомобили бегают на смеси бензина и этанола. А несколько месяцев назад в Японии, активно борющейся за чистоту воздуха, начал работу завод по производству биотоплива из древесины мощностью 47 миллионов литров в год. Министерство экологии Японии планирует в ближайшее время переоборудовать 100 автозаправочных станций для продажи этанола, который будут смешивать с традиционным топливом (8 процентов спирта, 92 процента бензина). Это пока эксперимент, на который министерство финансов Японии выделяет около 85 миллионов долларов.

А что у нас? Появление в России биотопливной индустрии может стать хорошей альтернативой нефтянке. По различным экспертным оценкам ресурсов нефти на территории России остается еще лет на семьдесят, и то, если добывать ее тщательно, чем, увы, не все нефтяные компании могут похвастаться. Следовательно, черному золоту и у нас в стране пора искать замену. В самом деле, неужто мы хуже Бразилии, которая уже вовсю экспортирует свой биоэтанол? По данным американского биотехнолога Грегори Больмана, сейчас эта латиноамериканская страна производит 4,5 миллиарда галлонов этанола в год. Еще перспективнее выглядит производство в России бензина с присадкой этанола, соответствующего евростандартам.

Пока российские бизнесмены, законодатели и чиновники смотрят на биоэтанол с иронией. Между тем за рубежом уже делят рынки его сбыта. Сегодня в США целую треть топливного рынка занимает бензин, реформулированный этанолом. Европа готовится принять новые стандарты на автомобильное топливо. Бензин с 3-5-процентной добавкой этанола уже стал хорошим тоном, и, видимо, не за горами то время, когда примут очередные нормы на энергоносители. Для России важно не зазеваться и не остаться на бобах. Наши большие земельные площади сельхозугодий - хороший потенциал для уверенного выхода на международные топливные рынки. Биоэтанол, как это ни парадоксально, дает шанс изменить, сдвинуть нашу сырьевую экономику в сторону высоких технологий.

Анна Гаганова

ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Открытие до востребования

Идея применения спирта в качестве энергоносителя не нова. Еще в 1876 году немецкий изобретатель Николаус Отто использовал этанол в четырехтактном автомобильном моторе. Поскольку нефти тогда на земле еще было предостаточно, к изобретению Отто отнеслись равнодушно.

В 1908 году знаменитый американский бизнесмен Генри Форд создал двигатель, работавший на этаноле. Автомобили Генри Форда, включая популярную модель Ford T, в начале прошлого века заправлялись спиртом, производившимся из бобов сои и кукурузных зерен. При добавлении в бензин до 10 процентов этанола никакой модификации двигателя не требуется. При этом мотор работает экономичнее, ресурс работы агрегата увеличивается. Октановое число бензина, как известно, составляет 92, 95 или 98 единиц, а у биоэтанола - выше. Автомобиль, развивающий на бензине мощность в 150 лошадиных сил, на спирту даст все 180. Но даже легендарный Генри Форд не сумел противостоять нефтяному лобби. В 1940 году его завод по производству этанола закрылся.

Печальный опыт Форда показал, что пробиться этаноловому производству на рынок без господдержки невозможно. Конкуренты задушат в зародыше. Одной из первых стран, правительство которой начало лоббировать интересы производителей топливного этанола, оказалась Бразилия. Развитый аграрный сектор и большие сельскохозяйственные площади позволили Бразилии запустить в 60-е годы прошлого века энергетическую программу Proalcool. В 1999 году, с либерализацией цен на алкоголь, правительственная поддержка Proalcool прекратилась, программа стала самоокупаемой. Сегодня Бразилия производит самый дешевый в мире автомобильный спирт из сахарного тростника, который активно экспортируется в Европу.

Добавить в:  Memori  |  BobrDobr  |  Mister Wong  |  MoeMesto  |  Del.Icio.Us  |  Google Bookmarks  |  News2.ru  |  NewsLand.ru

Политика и экономика

Что почем
Те, которые...

Общество и наука

Телеграф
Культурно выражаясь
Междометия
Спецпроект

Дело

Бизнес-климат
Загранштучки

Автомобили

Новости
Честно говоря

Искусство и культура

Спорт

Парадокс

Анекдоты читателей

Анекдоты читателей
Яндекс цитирования NOMOBILE.RU Семь Дней НТВ+ НТВ НТВ-Кино City-FM

Copyright © Журнал "Итоги"
Эл. почта: itogi@7days.ru

Редакция не имеет возможности вступать в переписку, а также рецензировать и возвращать не заказанные ею рукописи и иллюстрации. Редакция не несет ответственности за содержание рекламных материалов. При перепечатке материалов и использовании их в любой форме, в том числе и в электронных СМИ, а также в Интернете, ссылка на "Итоги" обязательна.

Согласно ФЗ от 29.12.2010 №436-ФЗ сайт ITOGI.RU относится к категории информационной продукции для детей, достигших возраста шестнадцати лет.

Партнер Рамблера