Призрак этанола бродит по планете или "огненная вода" для "железных коней"

Реферат

Призрак этанола бродит по планете или ”огненная вода” для ”железных коней”

Введение

«Нефти на Земле осталось мало - значит, у человечества будут проблемы с бензином и дизтопливом, употребление которых наносит непоправимый ущерб экологии планеты. Надо искать более перспективные и «чистые» источники «питания» для транспорта», - так издавна рассуждают специалисты в области энергетики и охраны окружающей среды.

Возникают разные экзотические варианты, кто во что горазд и на что богат. На Филиппинах производят топливо из скорлупы кокосового ореха (кстати, по технологии, запатентованной украинским инженером Евгением Сухиным), а в Таиланде дизтопливо заменяют пальмовым маслом. Но магистральным „сельскохозяйственным“ решением проблемы считается производство этанола («биоспирта»). Сейчас его все активнее ”продвигают” в разных странах, в основном пока - в обеих Америках, но уже и в Европе. В Африке по производству этанола лидирует ЮАР, где из мелассы (кормовой патоки) производится 70% регионального «биоспирта». Китай и Индия приняли программу о доведении доли биотоплив в общем объёме топлива до 5%.

Дело это новое, трудное, неоднозначное, но, очевидно, перспективное. Хотя в самом этаноле, или обыкновенном этиловом спирте, «бесцветной летучей жидкости с характерным запахом», конечно же, нет ничего нового. Просто за этот продукт взялись с другой его стороны. Биоэтанол - жидкое спиртовое топливо, пары которого тяжелее воздуха. В отличие от спирта, из которого производятся алкогольные напитки, в топливном этаноле нет воды. Один из основных способов получения этанола -- микробиологический - кровно связан со спиртовым брожением органических продуктов, содержащих сахар или крахмал (в дело идут свекла, картофель, рис, кукуруза), а в результате получается некое подобие классического C2H5OH, но потом он проходит укороченную дистилляцию (две ректификационные колонны вместо пяти), в нем остаются метанол и сивушные масла. То есть пить его нельзя.

Противоречивы мнения экологов насчет биоэтанола. В 2005 году применение этанола в США позволило сократить выбросы парниковых газов на 7,8 млн тонн (что равно годовому выхлопу 1,18 млн автомобилей). Этанол нетоксичен, растворим в воде, не вызывает ее загрязнения; при разливе естественно разлагается быстрее, чем другие компоненты бензина. С другой стороны, существует мнение, что производство биоэтанола настолько энергоемко, при этом сжигается столько обычного топлива и выбрасывается в атмосферу столько сопутствующей гадости, что этот отрицательный эффект с лихвой перекрывает все позитивные нюансы его использования в качестве топлива. Правда, не исключено, что это мнение - трюк конкурентов, производителей классического бензина.

1. «Заокеанские штучки» или Равнение на Бразилию

Первыми за превращение этилового спирта в топливо активно взялись бразильцы. Сегодня все - от экологов до президента США Джорджа Буша - ставят Бразилию всему свету в пример. Этанол из сахарного тростника составляет около 20% горючего, сожженного в моторах бразильских автомобилей. Это гораздо больше, чем 3% в США или чуть более 1% в Европе. 7 из 10 продаваемых в Бразилии автомобилей - так называемые ”флекси”, способные ездить и на этаноле, и на бензине; 29 000 заправок вовсю продают этанол.

Местный этанол - выгодная статья экспорта. Президент Lula da Silva старается договориться об устранении таможенных пошлин на этанол - особенно что касается экспорта в США (в настоящий момент корыстные янки дерут с бразильцев по 54 цента за баррель).

Сегодня Бразилии не нужно дотировать программу по производству «сахарного» этанола; на фоне дорогой нефти он успешно конкурирует с бензином. Но на заре туманной юности ”бразильское этаноловое чудо” родилось именно как дотированная программа. Тамошняя военная хунта стремилась обеспечить независимость страны от иностранных нефтяных источников. После мирового нефтяного кризиса 1973 г. генералы ввели программу Pro-Alcohol. За 10 лет (1975-85 гг.) бразильское производство спирта возросло с жалких 0,58 млрд литров до 11,2 млрд! В рамках Pro-Alcohol земледельцы получали от государства дотации на выращивание сахарного тростника; конечная цена продукта на заправках была фиксирована ниже цены на солярку или бензин. Государственные машины были обязаны ездить на этаноле, а военные в своих лабораториях неустанно совершенствовали его производство. Но потом власть «мудрых военных» пала, гражданское правительство ликвидировало дотации, мировые цены на нефть снизились, - и этанол в конце 80-х лет исчез с бразильских бензозаправок. Его возвращение обусловило лишь решение правительства в 2003 году о снижении налогов на автомобили, использующие этанол как горючее.

В Бразилии производится два вида этилового спирта: негидрированный (добавляется в бензин в пропорции 20-24% и не требует изменений в двигателе) и гидрированный (самостоятельное топливо, которому нужен спецмотор). Спрос на второй вид этанола падает, а вот на первый - растет. Невысокая себестоимость производства (в Бразилии - 0,19 доллара/литр, в США - 0,33, в ЕС - 0,55 доллара/литр) позволяет Бразилии удерживать пальму первенства в этой дисциплине. Бразилия - вообще крупнейший производитель спирта: еще в 2000 году на ее долю приходилось 32% (10,6 млрд литров) мирового производства. Однако уже в 2005 году по производству этанола США вырвались вперед (16,12 млн литров, 35,1% мирового производства). Россия от лидеров пока безнадежно отстает.

2. ”Этанол, спаси Америку!”

Как считают многие специалисты-пессимисты, альтернативные источники энергии не смогут в ближайшем будущем целиком заменить традиционное топливо. Они в лучшем случае обеспечат лишь около 5% (с учетом атомной энергетики - до 15%) мировой потребности в энергии. Невзирая на «хныканье» пессимистов, президент США Джордж Буш призвал к ускоренному переходу на возобновляемые источники энергии в рамках программы "Современная энергетическая инициатива". Особый акцент сделан на новых способах получения углеводородного топлива - этанола и биомассы из «сельхозотходов». Это горючее, по мнению Буша, позволит американцам избавиться от "пагубной" привычки к нефти и сократить объем ее импорта из нестабильных регионов на 75%.

В 2005 году 30% бензина в США смешивалось с этанолом. Здесь есть более 100 заводов по производству этанола; ежегодно они производят 17-18 млрд литров этанола. В 2005 году этаноловая индустрия, помимо горючего, дала экономике США почти 154 тысячи новых рабочих мест; доходы граждан увеличились на 5,7 млрд долларов; федеральный бюджет получил 1,9 млрд долларов налогов, а местные - 1,6 миллиарда. Кроме того, 5,1 млрд долларов было затрачено на закупку сырья и услуг. Около миллиона американских фермеров - члены кооперативов по производству этанола.

Из одной тонны кукурузы можно произвести не только до 410 литров этанола, но и, в зависимости от оборудования, ряд других продуктов: кукурузное масло, двуокись углерода, подсластители (мальтозные и глюкозные сиропы), протеиновый корм для животных (клейковину зерна и глютен), сухую барду. Эти побочные продукты зачастую приносят биоэтаноловым заводам значительные доходы. В 2005 году американская эта промышленность произвела 9 млн тонн кормов для животноводства.

Смесь этанола с бензином обозначается буквой Е, а цифрой - процентное содержание этанола. E-10 используется американскими автомобилистами более четверти века, она разрешена всеми крупными производителями автомобилей. Автопроизводители выпускают машины, способные работать и на бензине, и на Е85 - так называемые «Flex-Fuel». В 2005 году в США более 5 млн автомобилей имели Flex-Fuel двигатели.

Повышению спроса на этанол способствовало принятие в США в 1990 году поправок к «Акту о чистом воздухе», которые требуют использования обогащенного кислородом топлива в районах с недопустимо высоким уровнем загрязнения воздуха, особенно в мегаполисах. В России уже сегодня необходим аналогичный закон, чтобы очистить воздух в крупных городах. «Энергетический Билль», подписанный президентом Бушем в августе 2005 года, предусматривает производство к 2012 году ежегодно 8 млрд галлонов этанола из зерна и 1 млрд галлонов из целлюлозы.

3. Европейские потуги

Старому континенту явно не хватает бразильского «военно-дотационного» старта, сахарного тростника и американской деловой хватки. Но Евросоюз старается не ударить в грязь лицом: здесь принят закон о доведении доли автомобильных биотоплив до 5,75% к 2010 году. Производство этанола растет благодаря активному увеличению объемов его производства в таких странах, как Испания, Франция, Германия и Италия. Между тем, в Великобритании одним из самых популярных возобновляемых источников энергии стало топливо из… растительного масла. Под работу на нем уже несколько тысяч англичан усовершенствовали моторы своих «коней». Переоборудование автомобиля стоит 1000 фунтов, топливо - 71 пенс за литр (на 20 пенсов дешевле, чем бензин). Ученые говорят, что такое топливо дает меньше вредных выбросов, чем солярка.

Богатая ФРГ биотопливо дотирует с помощью регулирования акцизного налога. С 2007 года немцы завели всеобщее и обязательное добавление биокомпонентов в горючее. А нефтяной концерн Shell решил в немецком городе Lubmin построить крупнейшую фабрику по производству биосолярки в мире; стоимость проекта - 400 миллионов евро.

Свыше половины автопарка высших французских чиновников, включая президента Ширака, переделано под работу на дизтопливе из рапсового масла. К 2010 году Франция планирует стать крупным поставщиком такого топлива, доведя его потребление в стране до 7% от общего объема горючего. Но проблема Франции - вовсе не безобидный рапс. Эта страна испокон веков по праву считалась колыбелью европейского виноделия. Например, традиции такой области, как Бордо, по словам знатоков, никто в мире еще не превзошел. Однако сейчас тамошние виноделы опасаются, что их бизнес беспощадно положит на лопатки… дистилляция этанола.

По словам предпринимательницы Мэй Элиан, которой принадлежат виноградники в области Шато-Пишо (Бордо), здешнее вино - «королевских кровей». Тенденция же нынешней эпохи - предельная простота и утилитарность. Покупателям из Великобритании и США полюбились вина с «примитивным» вкусом, дистиллированные из одного сорта винограда. Следующая проблема французских виноделов - огромное перепроизводство. Мировой спрос в этой отрасли и близко не превышает предложение, несмотря на появление новых рынков в Индии и Китае. В прошлом Евросоюз мощно дотировал выращивание винограда. Теперь же он финансово поддерживает лишь определенную часть производства.

Винодел Бернар Ришар - наследник династии, веками делавшей бордосские вина. Однако, когда отцовский бизнес перешел по наследству в руки Бернара, ситуация из-за невыносимо низких закупочных цен на вино стремительно ухудшилась. Большой фамильный дом пришлось из-за ограничения дотаций ЕС продать. Сейчас Ришар с семьей живет в тесном фургончике и дистиллирует этанол из части своего винограда. Евросоюз дотирует нынче лишь этот чистый алкоголь, щедро платя за каждый литр этанола и предоставляя его производителям выгодные кредиты.

4. Чешская специфика

Дотации - проблема не только Западной, но и Центральной, и Восточной Европы. «Государство должно материально поддержать приход биотоплива на рынок ГСМ», - таково требование чешской Аграрной палаты. Она считает недопустимым оставление чешское биотопливо без господдержки, на произвол судьбы, ведь в большинстве соседних государств госбюджет на эти цели раскошелился (например, возврат акцизного налога для этого товара был введен в 15 странах Европы). Иначе выполнить амбициозный европлан (5,75% этанола в топливных баках) просто нереально. Сегодня удельный вес биотоплива в общем объеме чешского горючего ничтожен - 0,2-0,3%.

Биотопливо чехи обязаны, согласно директиве Евросоюза, начать подмешивать в горючее уже в этом году. Государство долго не могло решить, будет ли финансово поддерживать это мероприятие. В конце концов, правительство отказалось давать 50-100 миллионов долларов в год и одобрило проект, не предусматривающий никакой финансовой поддержки производителей биотоплива. Цена горючего в Чехии из-за этого немного возрастет - в пределах 2-3 американских центов за литр. Что даже для скуповатых чехов - особенно на фоне тенденций к снижению цен на нефтепродукты - не такой уж сильный удар по кошелькам.

Программа подмешивания биоспирта в бензин обещает чешским земледельцам употребление в дело произведенных ими «сверх плана» 500-750 тысяч тонн зерна, а также солидного объема свеклы, кукурузы и рапса (метилэстер рапсового масла подливается в дизтопливо). Производители метилэстера работают в ЧР уже давно, но их продукция в последние годы идет главным образом на экспорт. Так поступает, например, крупнейшая фирма «Сетуза», продающая метилэстэр соседям-немцам. Гигантам вообще проще выжить: Setuza заявляет, что, мол, никаких дотаций ей не надобно, если будет введено всеобщее и обязательное подмешивание биотоплива.

В отличие от «рапсовиков», первая серия заводов по производству биоспирта только-только построена. 45,5 млн долларов инвестировала в строительство нового спиртзавода крупнейшая чешская фирма-производитель сахара TTD Dobrovice. Компания Cukrovary TTD в октябре 2006 года запустила в эксплуатацию первую линию спиртзавода по производству биотоплива из свеклы. По мнению гендиректора фирмы Олдржиха Райнбергера, завод будет способен в год производить около 200 тысяч гектолитров топлива. Но пока он безуспешно ищет контракты на сбыт продукции. Его конкурент Отакар Мотька, шеф спиртзавода в поселке Врды, работающего на зерне и обошедшегося хозяевам, фирме Ethanol Energy, в 32 миллиона долларов, ожидает от правительства установлении «железного» правила для всех: подливать несколько процентов биогорючего во все виды солярки и бензина. Трудно сказать, плачутся ли бизнесмены в надежде рано или поздно «разжалобить» правительство и выудить из казны дотации, или же им действительно без помощи государства придется гнать свой товар исключительно на экспорт. Время покажет.

Ученые предлагают для начала выработать научно обоснованный план развития этаноловой промышленности Чехии. «В наших условиях наиболее эффективно производство биоспирта из отходов сельского хозяйства, пищепрома и деревообработки. Только в дальнейшем, развив этот бизнес, можно было бы начать целевое выращивание сельхозкультур для последующего производства спирта, - обращает внимание специалистов Томаш Зидэк из чешского НИИ экономики сельского хозяйства. - Например, производить спирт из сахарной свеклы в три раза выгоднее, чем из зерна”. Между тем, чешские крестьяне намереваются для выработки биотоплива использовать прежде всего избыток урожая зерновых.