Жидкое моторное биотопливо из древесины

Вопросы биоэнергетики становятся все более популярными, об этом можно судить по росту статей в профильных журналах, количеству конференций и круглых столов, посвященных данной теме. Однако в России чаще всего говорят о твердом биотопливе, как источнике энергии, то есть о превращении биомассы в топливные гранулы, брикеты, уголь и т.п. Вместе с тем биоэнергетика включает в себя и получение биогаза и жидкого моторного биотоплива.

В мире существует три лидера по использованию жидкого моторного биотоплива: Бразилия, США и Европейский Союз. И каждый имеет свои мотивы перевода транспорта с бензина на биодизель или биоэтанол. Бразилия использует этанол из сахарного тростника, чтобы не зависеть от импорта нефти. В США распространяется этанол из маиса (кукурузы), для того чтобы поддержать местное сельское хозяйство, с одной стороны, а с другой – улучшить состояние окружающей среды.

Европейский Союз, внедряя новые биотопливные технологии, преследует сразу несколько целей: ликвидация зависимости от импорта нефти, предотвращение глобального потепления климата, выполнение обязательств по Киотскому Протоколу, а также развитие сельского хозяйства. В 2010 году ЕС намерен использовать биотопливо в 5,75% автомашин. К 2020 году эта цифра должна увеличиться до 8%. Пока доля моторного биотоплива в странах Европейского Союза – порядка 2%.

Виды жидкого биотоплива

Моторное биотопливо можно получать практически из любых растений: пшеницы, сахарной свеклы, рапса, древесины и даже отходов деревообработки. Биотопливо может быть разделено на углеводородное топливо, бензин, дизельное топливо и химические побочные продукты.

Большинство исследований по созданию моторного топлива из биомассы направлено на получение этанола из сахарного тростника, зерна и сахарной свеклы, а также рапсового метилового эфира из семян рапса. При урожайности семян рапса 3 т/га с 1 гектара можно получить 1 тонну моторного топлива и 2 тонны высококачественных кормов. Свойства моторного топлива, получаемого из семян рапса, близки к дизельному топливу, однако вредные выбросы при использовании биодизельного топлива значительно снижены.

Другой перспективной технологией производства моторного топлива является быстрый пиролиз с выходом топлива 80% по массе исходного растительного сырья. Это топливо имеет теплотворную способность 50% от дизельного топлива, оно может сохраняться, транспортироваться и использоваться в печах, паровых котлах и газовых турбинных установках.

В последнее время начали бурно обсуждать новый вид биотоплива: BtL (Biomass-to-Liquid). BtL производят из древесины и отходов деревообработки (промежуточный продукт: биогаз). Преимущество этого вида топлива перед биоэтанолом и биодизелем состоит в том, что, в отличие от упомянутых продуктов, при производстве BtL древесина полностью перерабатывается. В то же самое время BtL может производиться из любого вида биомассы, к тому же, по заявлению производителей этого топлива, для перевода автомобилей на него не требуется модификация современных двигателей.

По оценке немецких ученых, если BtL займет 20% рынка ЕС, то в Европе можно уменьшить выбросы СО2 на 200 млн тонн. С другой стороны, в Германии, например, наиболее популярным видом биотоплива остается пока биодизель. В 2004 году немцы произвели 1,1 млн тонн биодизеля (в основном из рапса). 323 тысяч тонн было продано в самой Германии. Для сравнения, потребление обычного дизеля в этой стране составляет 30 млн тонн в год.

Экономика против экологии

При сегодняшних ценах на нефть широкое внедрение биотопливных технологий может быть обеспечено только с помощью государственных субсидий. Именно таким способом Европейский Союз сейчас и развивает это направление. Налоговые льготы и другие привлекательные скидки ждут тех, кто переводит свои автомашины с дизеля на биотопливо, или тех, кто его производит.

Топливные компании (Shell, Total, Neste) и автомобильные гиганты со всего мира (DaimlerChrysler, Volkswagen, Volvo (Ford) открывают программы по переводу автомобилей с традиционного топлива на возобновляемое.

DaimlerChrysler сейчас активно говорит о внедрении в своих автомобилях биотоплива – BtL. Ford недавно заявил о начале продажи в Швеции нового поколения Focus и Focus C-MAX 1.8 в версии FFV на биотопливе. FFV могут ездить как на биоэтаноле, так и на бензине. General Motors уже продает в Швеции "экологичные" версии моделей Saab и Opel. Обе модели также могут работать на биоэтаноле (который содержит 15% бензина), на бензине и на смеси этих видов топлива в любой пропорции.

Что касается России, то у нас пока на тему жидкого моторного биотоплива только начинают говорить. Для внедрения таких технологий и создания рынка потребления биотоплива в России необходимо принятие соответствующих законодательных мер по стимулированию развития этого направления.

В нашей стране при ее ресурсном потенциале можно было бы уже сегодня активно развивать производство моторного биотоплива, которое, в частности, экспортировалось бы в Европу, т.к. потребность в нем там будет расти, исходя из поставленных ЕС целей. Сейчас европейцы с интересом смотрят на Россию, как на источник биомассы для их биотопливных заводов, однако нашу страну больше бы устроил немного другой вариант: западные инвестиции в биотопливные заводы на территории России. Инвестиции в технологию BtL, например, исчисляются миллионами долларов: завод строится в Германии, но сырье для него немцы уже сейчас ищут в России.

Что делать?

Для продвижения темы жидкого моторного биотоплива сегодня необходима, с одной стороны, государственная политика в этом направлении. С другой стороны, инвестиции в данное направление. Спрос на Западе есть, следовательно, необходимо убедить западных инвесторов, что вкладывать деньги в подобные технологии в России – безопасно и перспективно. Пока обе предлагаемые меры остаются под вопросом: государству еще не до моторного биотоплива, иностранцы всерьез опасаются делать большие вложения в нашу неустойчивую экономику. Остается работа общественности и промышленных предприятий, заинтересованных в инновациях. Известно, что тот, кто приходит на рынок первым, имеет шанс снять сливки.