FAQ: Технологии производства биотоплива

Россия обладает огромным потенциалом для производства биотоплива. Муниципальное, сельское и лесное хозяйство России образует огромное количество отходов и сырья, которое может быть рационально использовано, но сейчас только очень небольшой процент реально перерабатывается в биотопливо. Меня поражает контраст между потенциалом России и реальными объемами производства.

1. Перспективы использования биотоплива

Существует достаточно широкий спектр технологий и большое количество научных организаций, но до практического применения пока что в России доходят только единицы. Поэтому сейчас проблема не только в том, чтобы создавать новые технологии, а чтобы запустить различные организационные, правовые механизмы, механизмы поддержки технологического развития. Есть хорошие примеры в других странах, обладающих значительными природными ресурсами, скажем, в той же Бразилии, где удалось достаточно эффективно запустить маховик биотопливной индустрии, которая уже сейчас стала заметным явлением как на бразильском, так и на международном рынке. Поэтому здесь, в России, конечно, очень важно также вводить различные меры по стимуляции этого рынка.

2. Виды биотоплива

Самый простой вид биотоплива — это древесная щепа и древесные пеллеты, то есть сжатые опилки. Этот вид производства биотоплива в России прибылен. Капитальные вложения не очень большие, на базе существующего производства древесины ведется сбор и переработка отходов (опилок), которые затем перерабатываются в пеллеты. Производство достаточно широко распространено на севере России: опилки, различные отходы от лесоперерабатывающей промышленности используются для производства древесных пеллет, которые затем экспортируются в Западную Европу. Российские компании при наличии хорошей базы довольно успешно конкурируют с зарубежными производителями на европейском рынке и начинают осваивать азиатские рынки, в частности рынок Южной Кореи и так далее. Радует то, что сейчас идет расширение и внутри российского рынка. В регионах появляется все больше котельных, работающих на пеллетах, а не на угле. Это особенно выгодно там, где есть большие запасы местного сырья, и позволяет отказаться от привозного угля.

Если же мы начинаем продвигаться в те виды биотоплива, которые требуют более глубокой переработки и более значительных капитальных вложений, то с ними ситуация становится сложнее. Например, есть процесс гидролиза древесины и получения из нее этанола (так называемый гидролизный спирт). В Советском Союзе было порядка 30 гидролизных заводов, а в настоящее время в России действует фактически один полноценный гидролизный завод в Кирове (Кировский биохимический завод). Они производят технический этанол, древесные пеллеты, фурфурол, использующийся в химической промышленности, и так далее, но пока что это единственный пример. Сейчас мы не видим, что количество таких заводов в России растет, хотя за рубежом именно использование древесного сырья (лигноцеллюлозы) для производства биотоплива является современным трендом, и именно это направление особенно сильно стимулируется государством.

3. Технологии производства биотоплива

Древесина (лигноцеллюлоза) представляет собой полимер — полисахарид, в котором сахара сшиты друг с другом в цепочку и прослоены молекулами лигнина. Эти длинные цепочки нужно каким-то образом разрушить, для того чтобы высвободить молекулы сахаров. И здесь требуется достаточно серьезная обработка с использованием кислот, щелочей, ферментов. Затем эти получившиеся сахара можно сбродить для получения этанола. Кроме этой классической технологии есть и другие, которые могут не включать в себя сбраживание. Можно идти по пути газификации, когда древесина сжигается при недостатке кислорода, затем получившийся газ реагирует с катализаторами, и образуются органические молекулы того же типа, что и в керосине, дизельном топливе и так далее. Эта технология очень интересна, потому что она позволяет использовать те виды лесного сырья, которые не являются товарной древесиной. Это мелкий лес, щепки, можно использовать солому, биомассу быстрорастущих трав и так далее.

4. Применение биотоплива

Все зависит от того, какое именно топливо вы получаете. Если вы получаете пеллеты, то они используются для отопления частных домов. Можно купить специальные автоматизированные котлы, где в бункер насыпаются пеллеты, и они дозированно поступают внутрь топки. Таким образом, не надо подбрасывать дрова вручную, можно создать полностью автоматизированную систему. Либо пеллеты можно использовать на ТЭЦ как замену ископаемому топливу. При их использовании в ряде стран можно получать различные преференции за отказ от ископаемого топлива.

Топливный этанол, в том числе полученный переработкой лигноцеллюлозы, можно добавлять в автомобильное топливо и получать биобензин или биодизель. И таким образом тоже снижается потребление ископаемого топлива. При получении углеводородов их тоже можно использовать для двигателей внутреннего сгорания или же для получения авиационного керосина.

5. Прибыльные технологии

Прибыльность определяется целым комплексом факторов: стоимостью сырья, эффективностью технологии, объемами производства и наличием механизмов поддержки данного рынка. В условиях России законодательство пока еще не очень сильно поддерживает использование биотоплива, но уже сейчас осуществляются шаги для введения такой поддержки. В этих условиях прибыльны те виды биотоплива, которые требуют минимальных вложений. Это, конечно же, производство пеллет. В этом случае используется лесоперерабатывающее предприятие, у которого образуется большое количество отходов, и они заинтересованы в том, чтобы с этими горами опилок что-то делать, убирать с территории. И, производя пеллеты, они фактически добиваются того, что у них меньше отходов, и образуется продукт, который можно хорошо продавать как за рубежом, так и в России.