БИОТОПЛИВА - БЫТЬ ИЛИ НЕ БЫТЬ?

  • 20 липня 2012
  • 2563
БИОТОПЛИВА - БЫТЬ ИЛИ НЕ БЫТЬ?

Создателю дизельного двигателя, Рудольфу Дизелю, принадлежит, вероятно, один из первых прогнозов относительно рынка биотоплив:

Использование растительных масел в качестве горючего в наши дни незначительно, однако в будущем они станут таким же важным источником моторного топлива, каким сейчас являются продукты переработки нефти и каменного угля.

10 августа 1893 года в Аугсбурге Рудольф Дизель демонстрировал двигатель собственной конструкции, использующий в качестве топлива арахисовое масло. Интересно, что до этого он считал перспективной также угольную пыль и даже едва не погиб при тестировании двигателя, работающего на такой пыли.

Увеличение использования как твёрдых, так и жидких видов биотоплива в последние десятилетия отчасти подтверждает ожидания немецкого конструктора и инженера. Под биотопливом понимается твёрдое, жидкое и газообразное биотопливо. Для жидких биотоплив различают биотоплива 1-го, 2-го и 3-го поколений. К биотопливам 1-го поколения относятся биотоплива, производимые из традиционных ресурсов (растительных масел, сахаров, крахмалов и животного жира) при помощи традиционных технологий. Например, семена подсолнуха прессуют для получения растительного масла, которое затем может быть использовано для производства биодизеля. Или из пшеницы получают крахмал, а после его сбраживания – биоэтанол.

Биотопливо 2-го поколения – это различные виды топлива, полученные методами пиролиза биомассы (термического разложения органических соединений без доступа воздуха), или прочие виды топлива, помимо метанола, этанола, биодизеля. Источниками сырья для биотоплива 2-го поколения являются лигно-целлюлозные соединения 1, остающиеся после того, как пригодные для использования в пищевой промышленности части биологического сырья удаляются. К биотопливам третьего поколения относятся топлива, полученные из водорослей (на заглавной иллюстрации изображены фермы по выращиванию водорослей).

Один из активных сторонников развития производства биотоплива из микроводорослей в России академик РАН И.И.Моисеев отмечает следующие преимущества этих растений:

  • Отсутствие твердой оболочки и практическое отсутствие лигнина делает их переработку в жидкие топлива технологически более простой и эффективной, чем переработка биомассы из любого наземного сырья.
  • Производство и использование биотоплива не требует изменения российского законодательства, как в случае с этанолом.
  • Растут в пресной, соленой воде или сточных водах, где используются для очистки этих вод.
  • Микроводоросли можно выращивать промышленно в биореакторах или фотобиореакторах, освещаемых искусственными источниками света, либо в открытых резервуарах на некультивируемых почвах, включая пустыни.
  • Фотобиореакторы встраиваются в технологические линии уже существующих промышленных предприятий (ТЭЦ, нефтехимические производства, цементные заводы).
  • Уменьшают эмиссию углекислого газа (поглощают до 90% СО2 с выделением кислорода).
  • Непищевая биомасса, ее использование для производства топлива не представляет угрозы продовольственной безопасности.

В использовании биотоплива вместо ископаемого топлива можно заметить два основных фактора. Во-первых, технологический процесс производства биотоплива обладает свойствами возобновляемости, а раз так, то оно является долгосрочным и надежным источником энергии. Во-вторых, биотопливо в своем производственном цикле и использовании выделяет меньше парниковых газов. Оба этих фактора легко вписываются в новую светскую религию нашего времени, которую с долей английского юмора описывал Фримен Дайсон в своей публичной лекции «Еретические мысли о науке и обществе» (Дайсон, 2009). Это новое течение общественной жизни он назвал энвайронментализмом – светской религией надежды и почтительного отношения к природе, в рамках которой «разрушение нашей естественной среды обитания есть зло, а бережная охрана птиц и бабочек – благо».

«Развитые» страны и страны Евросоюза прилагают большие усилия по замещению традиционных видов топлива биотопливом. Так директива Евросоюза RED (Renewable Energy Directive) 2009/28/ЕС в качестве обязательных показателей устанавливает 10% использования возобновляемой энергии на транспорте и 20% возобновляемой энергии в структуре общего потребления энергии к 2020 году (European Parliament and of the Council, 2009).

20% возобновляемой энергии — это целевой показатель на уровне ЕС с различными пропорциями для стран-участников. При этом к 2020 г. каждая страна обязана довести долю использования биотоплива на транспорте до 10%. Для выполнения поставленных задач потребуется значительное увеличение доли потребления биотоплива. В нескольких странах ЕС уже приняты меры по стимулированию использования биотоплива, однако после принятия директивы RED 2009/28/ЕС такие меры обязаны разработать все страны. Достижение цели увеличения доли использования биотоплива на транспорте до 10% является непростой задачей, и ее решение потребует значительного увеличения производства и импорта биотоплива (Кандул, 2010). Констатируется, что выполнение этой директивы приведёт к большим экономическим затратам по сравнению с использованием традиционных видов топлива, и необходимость её принятия обосновывалась прежде всего экологическими соображениями.

В адрес политики по увеличению использования биотоплива звучит критика: основными источниками сырья для биотоплив 1-го поколения являются семена или зерна, которые таким образом исключаются из пищевой цепочки людей или животных. Растущий спрос на сырье для такого биотоплива стимулирует сельхозпроизводителей сокращать посевные площади под продовольственные культуры и перераспределять их в пользу топливных, поскольку их производство более рентабельно. Это, в свою очередь, вызывает рост цен на продукты питания. Широко известен факт, что для заправки 100-литрового бака внедорожника чистым этанолом требуется чуть больше 200 килограмм кукурузы — по калорийному содержанию этого хватило бы для пропитания одного человека в течение года. В то же время, согласно последним отчётам ООН, в мире насчитывается более миллиарда людей, которые постоянно или временно голодают.

Кроме того, вовсе не обязательно, что использование биотоплива само по себе приводит к сокращению выбросов парниковых газов (или хотя бы экономит энергию в течение полного производственного цикла) – ведь для его производства также требуется топливо, удобрения, пестициды, электричество, вода. Если производство сырья для биотоплива вынесено, например, за пределы Евросоюза, то денежные затраты на него могут быть выгодны и для Евросоюза, и для собственников предприятия страны-экспортёра ввиду низких цен на оплату труда и низких затрат на экологичность производства, но при этом не нести в себе никаких экологических и энергетических выгод, если рассматривать картину в целом, а не только с точки зрения потребителя сырья – Евросоюза.

Вот, например, биодизель, который составляет до 75% от рынка всех жидких биотоплив в Европейском союзе. Растительные масла для его производства получают из рапса, сои, касторового масла, пальмового масла и т.п. – в зависимости от особенностей региона мира, где производится биотопливо.  Жители Индонезии, занимающей 1-ое место в мире по производству пальмового масла из масличной пальмы, могут рассказать много историй об этом бизнесе. И об экологии здесь, к сожалению, вспоминают в последнюю очередь. Говорят о социальных конфликтах, возникающих в государстве вокруг «зелёной» нефти: о рейдерских захватах земель мелких собственников, связанных с этим убийствах, пытках, вооруженных столкновениях и терроре, о продажных судах, о сотрудничестве военных, полиции и бандитов против местных крестьян и так далее.

Казалось бы, как связаны симпатичный логотип биодизеля на заправке в стране первого мира и мотоциклисты, несущиеся ночью между плантациями масличной пальмы с привязанными к мотоциклам мечами, высекающими искры из асфальта? Но связь есть: ночные мотоциклетные рейды – это контрмеры в ответ на диверсии со стороны крестьян, которые подливали яды к корням деревьев, чтобы отвадить топливные корпорации от своих земель. Яды начали использовать после того, как выяснилось, что бензопилы слишком хорошо слышны, а вручную много деревьев не спилишь.

Можно вспомнить и о сокращающейся площади тропических лесов, и о связанном с этим сокращении видового разнообразия. Хорошо, что благодаря заботе о цветах и бабочках в рамках новой светской религии –  энвайронментализма – эта информация хотя бы становится обсуждаемой.

Следует, однако, отметить, что выпущенная в начале 2009 года директива RED 2009/28/ЕС содержит нововведения, позволяющие теоретически улучшить вышеописанную картину.  В ней введены т.н. «критерии устойчивости» – специально разработанные параметры, которые бы гарантировали достаточный уровень экологических, социальных и других характеристик в процессе производства и поставки биотоплива. Статья 17 Директивы говорит о том, что вне зависимости от страны происхождения сырья энергия биотоплива учитывается в целевых показателях энергии из возобновляемых источников, а их потребление получает государственную финансовую поддержку только в том случае, если они удовлетворяют критериям устойчивости. Требования устойчивости, обозначенные в директиве, касаются всех известных последствий, связанных с использованием биотоплив: выбросов парниковых газов, изменения использования земель, охраны биоразнообразия, социального влияния биотоплива, например, негативного влияния на цены на продовольствие и занятость населения.

Указанная директива устанавливает критерии устойчивости для биотоплив на транспорте и биожидкостей для остальных секторов экономики (производство электроэнергии, тепловой энергии и холода) и обязывает Еврокомиссию подать отчёт о разработке критериев устойчивости для остальных видов биомассы. Таким образом, планируется, что разработка и внедрение критериев устойчивости и схем сертификации произойдёт в несколько этапов и, в конечном итоге, охватит все виды биомассы.

Хочется отметить нерыночный характер директивы RED 2009/28/ЕС в этой энергетической отрасли. Вышеизложенными формулировками, по сути, признаётся, что рыночная саморегуляция не работает. Точнее, работает, но последствия её работы не могут быть приняты обществом, если необходимо, чтобы общество имело ресурсы для устойчивого развития, а жизнь в нем была стабильной и безопасной. Чтобы производство биотоплив выглядело хоть сколько-нибудь приемлемым в глазах общественности, необходимо самым серьёзным и точным образом учитывать социальные аспекты его производства и использования. При таком подходе этот сектор энергетики является нерентабельным и может функционировать более-менее нормально лишь при условии его государственной поддержки.

В Европе сырьём для производства биодизеля служит в основном рапс.

На рисунке 2 показано потребление растительных масел в Евросоюзе в 2000-2010 годах. Сами страны Евросоюза производят примерно половину, остальное импортируется.

С целью количественного обозначения одного из критериев устойчивости – снижения выброса парниковых газов – директива RED 2009/28/ЕС задаёт т.н. «значения по умолчанию» для снижения выбросов парниковых газов. Для энергетических культур и рапса это значение составляет 35% – т.е. если вы, производитель, используете рапс (неважно, где и как он выращен), то считается, что одним фактом производства биодизеля из рапса вы снизили производство парниковых газов на 35%, что меньше, чем граничные 38% – а значит, вы имеете право на государственную финансовую поддержку.

Получается как в мультфильме «Винни-Пух и день забот»: «Всякая вещь или есть или нет. А мёд, – я никак не пойму, в чём секрет, – если он есть, то его сразу нет!». Директива RED 2009/28/ЕС – как мёд из мультфильма: она есть, критерии устойчивости есть, требования есть, а никаких изменений для украинских производителей рапса нет. То есть общая экологическая полезность полного цикла, целесообразность использования тех или иных земель для украинского общества, сам способ использования земель, влияние на рабочие места – всего этого нет и до 2017 года не предвидится.

Расположенный совсем рядом и платёжеспособный покупатель – Европейский Союз –  просто стимулирует украинских сельхозпроизводителей наращивать производство рапса, что можно увидеть на рисунке 3.

Украинские производителя рапса здесь добились успехов на мировом уровне – Украина экспортирует 16%  от мирового объёма экспортируемого рапса.

О возможных последствиях стратегии простого следования за спросом на рапс могут рассказать латвийские и немецкие фермеры. Литовцы остались без льна, а у немцев в разы возросли производственные расходы на пиво. И если подорожание пива, скорее всего, можно пережить, то потеря производства льна кажется невосполнимой.

В Украине же приходится говорить о вопросе продовольственной безопасности. Констатируется, что ни по одному из таких критериев продовольственной безопасности, как физическая и экономическая доступность продовольствия, устойчивость доступа к продовольствию, безопасность питания, не наблюдается продолжительной положительной динамики (Сухорукова, 2009).

Означает ли всё это, что на биотопливе пора ставить крест? По мнению автора статьи – однозначно нет. Особо многообещающими выглядят производства биотоплива 2-го и 3-го поколений, которые не участвуют в пищевой цепочке людей или животных. Да и в том, чтобы разумно выращивать энергетические культуры, тоже нет ничего плохого.

Но не может не настораживать то, какие формы принимает индустрия выращивания сырья для зелёного биотоплива в современных экономических условиях в Украине.

Конечно, следует провести исследования и определить стратегию в этой сфере. Конечно, нужно развивать технологии использования биотоплива, а не быть всего лишь экспортёром сырья. Конечно, плохо не иметь долгосрочного плана.

Но только кому это нужно? Это нужно большой части населения страны, которое только начинает понимать, в чём состоят его общие интересы. И в этом смысле у нас всё ещё впереди!

Читайте також:

Контрабандные мегаватты (Лев Фотиев)

Як завдяки Фукусімі я припинив хвилюватися та полюбив ядерну енергетику (Джордж Монбайот)

Экосоциализм. Кентавр или «масло масляное»? (Дмитрий Колесник)

Литература

  1. 37 years fighting to farm – oil palm conflicts get hot in Indonesia, доступ: http://libcom.org/news/37-years-fighting-farm-oil-palm-conflicts-get-hot-indonesia-04012010.
  2. European Parliament and of the Council of 23 April 2009, доступ: http://europa.eu/legislation_summaries/energy/renewable_energy/en0009_en.htm.
  3. Дайсон, Фримен, 2009, Еретические мысли о науке и обществе, доступ: http://elementy.ru/lib/430801.
  4. Есть ли будущее у рапса в Украине? Доступ: http://www.bio-energy.com.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=761:ukr2&catid=1:latest-news
  5. Кандул, Сергій, 2010, Вимоги сталості до біопалива в ЄС: наслідки для виробників сировини в Україні, Німецько-український аграрний діалог, Інститут економічних досліджень та політичних консультацій, Київ, доступ: http://www.ier.com.ua/ua/publications/consultancy_work/archive_2010/?pid=1506
  6. Новые препятствия для экспорта рапса, доступ: http://pelleta.com.ua/novye-prepyatstviya-dlya-eksporta-rapsa-o16310.html.
  7. Скрипов, Владимир. Рапс попутал. Доступ: http://expert.ru/northwest/2011/11/raps-poputal/
  8. Стояновский, Алексей. Есть ли будущее у рапса в Украине?, доступ: http://www.infobio.ru/analytics/1331.html.
  9. Сухорукова Т.Г., 2009. Оценка уровня продовольственной безопасности Украины и перспективы ее повышения в условиях финансового кризиса, доступ: http://www.nbuv.gov.ua/portal/Natural/Vetp/2009_26/09ctgnrs.pdf.
  10. Эксперты изучают последствия “рапсовой эйфории” для украинского АПК, доступ: http://vid.org.ua/news.php?news=2130.

Notes:

  1. Растительная ткань состоит в основном из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Лигнин (от лат. lignum, дерево) – сложный (сетчатый) ароматический природный полимер, входящий в состав наземных растений, продукт биосинтеза. После целлюлозы, лигнин является самым распространенным полимером на Земле. Он играет важную роль в природном круговороте углерода. Лигнин возник в ходе эволюции при переходе растений от водного к наземному образу жизни для обеспечения жесткости и устойчивости стеблей и стволов (подобно хитину у членистоногих). В химическом смысле лигнин – понятие условное и обобщающее. Как нет двух одинаковых людей, так нет и двух одинаковых лигнинов. Принято считать, что молекула лигнина состоит из атомов углерода, кислорода и водорода.

Наші видання

Блоги

Facebook

Наші партнери