Переход с нефти на биотопливо?

Мировые ориентировочные запасы нефти составляют около 130 миллиардов тонн. Годовое сложившееся потребление — около четырех миллиардов. Через 30–35 лет нефтьзакончится.

Похвала бочке дёгтя

На недавнем заседании президиума СО РАН рассматривался вопрос о проблеме получения моторного топлива из биомассы растений. Докладывал сотрудник Института катализа Вадим Яковлев. Но месяцем раньше директор этого же института академик Валентин Пармон, выступая на научной сессии президиума с докладом об одном из важнейших заказных проектов СО РАН, остановился на этой проблеме как одной из важнейших и интереснейших научных тем, над которой сейчас работают ученые.

Напомним нашим читателям еще один весьма интересный факт. Осенью позапрошлого года на полях учхоза «Тулинское» ученые-аграрники под эгидой Полномочного представительства президента в Сибирском федеральном округе провели выездной семинар с конкретной демонстрацией работы комбайна и трактора на топливе с большой примесью рапсового масла. («Вечерка» писала об этом).

Подавляющему числу ученых сегодня понятно: тема заслуживает самого серьезного внимания.

Наступит ли нефтяной голод?

Ни у кого нет сомнения, что да, запасы углеводородов вообще весьма ограничены, и уже сейчас необходимо заниматься поисками альтернативных источников энергии. Вот несколько красноречивых цифр, приведенных в докладе.

Мировые ориентировочные запасы нефти составляют около 130 миллиардов тонн. Годовое сложившееся потребление — около четырех миллиардов. Через 30–35 лет нефть закончится.

Мировые запасы природного газа в нефтяном эквиваленте составляют примерно столько же. При расходе около двух нефтяных эквивалентных миллиардов тонн конец газовым месторождениям наступит лет через пятьдесят.

Угля больше — его, по самым скромным прикидкам, хватит еще лет на 350 (некоторые ученые полагают, что на тысячу, если, конечно, не будут активно использоваться новые технологии перегонки угля в газ и синтетическое топливо, которые ускорят его потребление).

Но так или иначе, запасы углеводородов весьма ограничены, и наука давно совершенствует пути получения альтернативных видов энергии. Мощнейшие из них — гидроэнергетика (которая в России почти перестала развиваться) и атомная энергетика (в последнее время принята программа по ее развитию).

Энергия солнца, волн, ветра, термальных источников — пока составляет менее одного процента. К биомассе человечество только подступается. Но успехи уже есть. Впереди других такие страны, как солнечная Бразилия, где продукты из спирта сахарного тростника уже заливают в бензобаки вместо бензина (точнее — в соотношении с бензином), Финляндия, в которой налажена переработка щепы в гидролизный спирт. Большие и хорошо финансируемые работы в этом направлении ведут Штаты, Китай.

Мы снова задержались на старте. Причиной тому — наши кажущиеся пока несметными природные богатства. Между тем главное наше богатство — огромная территория, на которой растет огромное количество биомассы — возобновляемого источника энергии. Ежегодный ее прирост только в России составляет 14–16 миллиардов тонн условных единиц топлива — в пять раз больше, чем все современное энергопотребление России.

Впечатляет? Но есть множество сопутствующих проблем.

О проблемах лишь некоторых

В настоящее время ученые и жадно поспевающие за ними практики выделяют три основных направления получения моторного биотоплива: производство биоэтанола, биодизеля и бионефти — жидкого продукта быстрого пиролиза древесины (нечто сродни самогоноварению). С медленным пиролизом древесины были знакомы еще наши предки, и производители дегтя издавна пользовались на Руси особым уважением.

Еще бы: деготь употреблялся в качестве легкой смолы для пропитки сельхозинвентаря, им обрабатывали кожу и вообще обувь, и даже лечили с помощью дегтя (что актуально и сейчас).

Но получать деготь даже путем быстрой «перегонки» — процесс трудоемкий и при современном техническом оснащении. А значит, и недешевый.

О применении биодизеля мы уже говорили. Во многих странах мира, и в России тоже, проводятся исследовательские работы по получению добавок к основному топливу — солярке из различных видов растительного масла от подсолнечника до рапса. Но и тут есть некоторые отрицательные моменты. Во-первых, чтобы получить растительное масло, нужно как следует потрудиться. И, во-вторых, из сельскохозяйственного оборота изымаются плодородные земли, которых и без того не так уж и много. Получается весьма накладно.

Не исключено, что когда-нибудь мировая цена на нефть поднимется настолько (хотя куда уж больше?), что станет выгодно выращивать для производства биотоплива на полях Сибири рапс, а в Кубани — подсолнечник и т. п.

Люди постарше помнят грузовые ЗИС-5, которые ходили с огромными металлическими бочками по бокам и заправлялись сухими чурками. Это был довольно распространенный способ работы двигателя внутреннего сгорания с помощью газогенерации, когда древесина перегонялась на ходу тоже в один из видов биотоплива. Но дело это тоже было довольно хлопотное и мало подходящее для современных условий и скоростей. Современному человеку нужно ездить быстро, заправлять машину удобно и безопасно.

По всем параметрам, говорили участники обсуждения проблемы в СО РАН, нам больше всего пока подходят технологии получения топливного этанола из древесины. Щепы, опилок и прочих отходов лесообрабатывающей промышленности у нас пока хватает. Но это тоже пока, потому что есть уже примеры, когда начинают простаивать спиртзаводы, потому что брать сырье нужно все дальше от места перегонки. А с российскими дорогами и расстояниями это тоже накладно.

В мире идет интенсивный поиск и разведение быстрорастущих камышей, кустарников, деревьев и даже водорослей. В частности, академик Анатолий Деревянко рассказал, что видел в Калифорнии тополя, которые за три года вырастают высотой в семь метров. Так что в перспективе не исключены делянки биотоплива сродни нынешним, где подрастают новогодние елки.

Академик Владимир Шумный говорил о возможном генетическом изменении отдельных видов растительности. То есть о генной инженерии сугубо технического направления. И, вероятно, в ближайшем будущем мы будем иметь новые виды быстрорастущей биомассы.

Академик Валентин Власов предложил организовать отдельный интеграционный заказной научный проект, когда бы свои усилия в решении названной проблемы объединили многие институты СО РАН.

О ложке мёда в бочку дёгтя

Заключая обсуждение, академик Николай Добрецов высказал суждение, что страхи о надвигающемся энергокризисе сильно преувеличены, но работы в этом направлении — и не только головного Института катализа — нужно обязательно продолжить и усилить. А экономисты помогут рассчитать баланс целесообразности развития тех или иных направлений промышленного получения моторного топлива из биомассы.

Как и у всякого нового большого дела, есть тут и свои сомнения. Ими, в частности, поделился академик Эдуард Кругляков. При всем старании с квадратного метра земной площади можно получить весьма ограниченное количество потребляемой мощности, говорил он. Вряд ли стоит увлекаться этими идеями чрезмерно в ущерб развитию основных видов энергетики, в том числе и атомной.

И еще — не то ложка дегтя в бочку меда, не то наоборот — ложка меда в бочку дегтя: уже появляются сообщения, что термоядерный реактор — реальная перспектива ближайших десятилетий. А значит, энергетическая проблема может быть вообще снята с повестки дня всего человечества. Пока похоже на сказку. Не будет войн на Ближнем Востоке, мировой океан вздохнет от аварийных разливов нефти, не будут полыхать факелы попутного газа в Сибири и т.д. и т.п.

Одно понятно совершенно четко: любая сказка или реальность завтрашнего дня невозможны без развитой науки. На том и стоит СО РАН.

Подпишитесь на нашу новостную рассылку, чтобы узнать о последних новостях.
VN.ru обязуется не передавать Ваш e-mail третьей стороне.
Отписаться от рассылки можно в любой момент
Поделиться:
Копировать