Топливный биоэтанол: пути развития

Сегодня зависимость от импорта нефти рассматривается многими государствами как проблема экономического, энергетического, экологического, стратегического и государственного значения. Это привело к развитию альтернативных видов топлива, которым в настоящее время является биотопливо на основе растительных масел и животных жиров. Для современных двигателей широкое распространение получило биодизельное топливо (биодизель), являющееся смесью метиловых или этиловых эфиров жирных кислот. Основой процесса его производства является реакция между триглицеридами и метиловым (этиловым) спиртом в присутствии катализаторов.

Замена части дизельного топлива на биотопливо из возобновляемых природных источников приводит к созданию бинарных топливных смесей, которые существенно снижают риски образования парникового эффекта. Масштабное использование биотоплива позволит реализовать на практике Киотский протокол, так как каждая тонна использованного биотоплива уменьшает эмиссию углекислого газа на 0,67 т. При этом выделяемый диоксид углерода ассимилируют растения, которые затем снова станут сырьем для получения биотоплива.

Сейчас мир вступает в эпоху биоэкономики, основанной на использовании биотехнологий, базирующихся на возобновляемых природных ресурсах. Наиболее важными продуктами ее являются биоэтанол и биодизель – единственные возобновляемые жидкие топлива, которые в качестве добавки к бензину не требуют изменений в конструкции двигателей.

Активное производство этих продуктов налажено в Японии, Швеции, Китае, Индии и других странах, а лидируют в этой отрасли США и Бразилия.

Европейские страны намерены довести выпуск биотоплива до 5,75% к 2010 году по сравнению с 1,4% в 2005 году. Германия к 2015 году планирует полностью отказаться от нефтеуглеводородов, а в Швеции на автозаправках имеется колонка биотоплива Е85 (85% биоэтанола и 15% бензина). Заправка автомобиля этим топливом позволяет водителю бесплатно въезжать в центр столицы и не платить за парковку. При этом следует отметить, что Швеция стала первой страной, использующей такое биотопливо.

Успешно развивается проект комбинированного топлива и во Франции, где к 2009 году 50% автомобилей будут работать на этом топливе.

В Польше большое внимание уделяется такому сырью, как рожь, что очень выгодно экономически, так как получаемое на ее основе биотопливо в два раза дешевле, чем из пшеницы.

В Казахстане ускорению развития биоэкономики способствуют инновационные подходы. Здесь сырьем для биоспиртов служат мягкие сорта пшеницы (твердые идут на пищевые цели) и зеленая растительная масса.

В Бразилии сегодня производится очень дешевый биоэтанол из сахарного тростника и на очереди проект использования для этого кукурузы.

В Соединенных Штатах принят закон «О сельском хозяйстве», по которому создание биозаводов в стране является национальной задачей, а государственные учреждения должны использовать биотопливо. Для его производства правительство выделяет субсидии и налоговые льготы.

В связи с дальнейшим развитием выпуска биоэтанола в США не будут строить новые нефтеперерабатывающие предприятия. Эту политику проводит в жизнь компания Chevron, крупнейший в мире производитель бензина.

Сегодня примерно 30% всего производимого в США бензина содержит добавки биоэтанола. За счет увеличения его доли президент США Д. Буш поставил задачу снизить потребление бензина на 20% к 2017 году. Автомобильное топливо даже в соотношении бензин:биоэтанол = 90:10 снижает токсичность выхлопных газов на 20-40%. А это уже достаточно весомые показатели для улучшения экологии.

Производство биоэтанола в США в январе 2007 г. составляло 60 млн. литров в сутки. Основным сырьем служит кукуруза, соя используется в меньшей степени, так как она является белоксодержащей культурой и имеет сейчас повышенный спрос в животноводстве. Биотопливо улучшает экологию страны, стимулирует развитие ее сельского хозяйства и снижает зависимость от импорта бензина. Сейчас Chevron активно работает над созданием новой технологии производства биоэтанола второго поколения, в частности, из древесины.

Биоэнергетика становится весьма перспективной для нашей страны, особенно с учетом больших сельскохозяйственных угодий, которыми она располагает. Как известно, в России до 20 млн. гектаров земли не находятся в сельскохозяйственном обороте, т.е. в государстве можно существенно увеличить производство зерна, а это сырье направить на выпуск дополнительных 7 млн. т биоэтанола. В стране рассматривается вопрос о влиянии развития производства биоэтанола на спрос и предложение зерна – хватит ли его на питание, корма и биотопливо.

В связи с этим можно использовать новые ферментные технологии гидролиза для переработки послеспиртовой барды, побочного продукта спиртового производства. Ее в России образуется более 10 млн. т в год. Поэтому барда представляет интерес как дополнительный источник сырья для изготовления биотоплива.

Биоэтанол можно получать и из отходов древесины, например из опилок, а также из соломы или травы. Кроме того, интерес представляет и биомасса быстрорастущих деревьев, таких как ива или тополь, а также и морская растительность – водоросли.

Другие статьи по экологии

Очистка сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности с использованием расходомеров
Основными источниками загрязнения атмосферы с сульфат-целлюлозном производстве являются: содорегенерационный, варочно-промывной, известерегенерационный и отбельный цеха, окислительная установка, ц ...

Новая высокоэффективная технология дезактивации радиоактивных солевых растворов и сточных вод с извлечением ценных компонентов и их возвратом в технологический цикл
Одной из основных проблем, определяющих существование и дальнейшее развитие атомной энергетики, является решение задачи сбора и кондиционирования радиоактивных отходов. Для ряда АЭС, напр ...

Разработка плана управления Опукского заповедника
Опукский природный заповедник является природоохранной и научно-исследовательской организацией Министерства охраны окружающей природной среды Украины. Опукский природный заповедник — оди ...