Запасы ископаемого топлива не бесконечны, а его сжигание вредит окружающей среде. На смену нефти может прийти биотопливо, производимое из растительного сырья. О перспективах развития биотопливной индустрии в России размышляет на страницах журнала «Биотехнология» член-корреспондент РАН и академик РАСХН Владимир Георгиевич Дебабов.
Уже сейчас в качестве моторного топлива используют биоэтанол и биодизель. Биоэтанол – это безводный этиловый спирт, полученный методом сбраживания сахаров микроорганизмами. Сырьем для его производства служат либо сахароза из сахарного тростника, сахарной свеклы или сахарного сорго, либо глюкоза, получаемая осахариванием крахмала, главным образом, кукурузы и злаков. Если добавить в бензин до15% этанола, октановое число бензина растет, а количество вредных выбросов уменьшается. При этом нет необходимости менять конструкцию двигателя. А при изменении конструкции моторов можно использовать в автомобильном топливе большие добавки этанола и даже чистый спирт. Главные производители биоэтанола – Бразилия и США, РФ занимает шестое место.
Биодизельное топливо – это сложные эфиры жирных кислот и низкомолекулярных спиртов. Сырьем для биодизеля служат жиры, чаще всего растительные масла (рапсовое, соевое и пальмовое) и метиловый спирт, который получают окислением природного метана. Технические свойства биодизеля очень близки к свойствам дизельного топлива, получаемого из нефти.
В настоящее время основным сырьем для производства биотоплива служат пищевые продукты, что уже привело к росту цен на продовольствие. Выходом может стать использование непищевого сырья. Биоэтанол можно получать из лигноцеллюлозы – материала стенок растительных клеток. В этом случае сырьем для его производства станут отходы древесины, солома, трава, ботва, стрежни кукурузных початков и прочие отходы. В США и некоторых других странах уже существуют заводы по переработке лигноцеллюлозы, но эта технология еще далека от совершенства. Моторное топливо можно получать из водорослей, которые потенциально способны дать больше энергии с гектара, чем соя или рапс.
Помимо этанола и биодизеля, есть и другие кандидаты на роль биотоплива будущего. Это бутанол, производимый из осахаренной растительной биомассы путем ферментации, 2,5-диметилфуран, получаемый из фруктозы и водорода, и синтез-газ, состоящий из окиси углерода (СО) и водорода. Синтез-газ можно получать из древесины хвойных пород, которую трудно перевести в сахара.
Российская Федерация обладает уникальными возможностями для развития биотопливной индустрии. Ее пахотные земли составляют 10% мировой пашни при населении 2,4% от мировой популяции. На территории РФ сосредоточена примерно четверть всех лесных мировых запасов. Однако эти потенциальные возможности для своей реализации требуют огромных усилий и государственной поддержки. Скорее даже не поддержки, а государственной воли в виде долговременной программы и мощного финансового обеспечения.
На пути к развитию российской биотопливной энергетики стоит отсталость отечественного сельского хозяйства, в первую очередь, низкая урожайность. Чтобы удовлетворить продовольственные и кормовые потребности страны, России скоро придется удвоить производство зерна до 140 млн. тонн в год. Эти грандиозные задачи следовало бы решать, объявив общенациональную программу возрождения сельского хозяйства в центральных районах Российской Федерации. Аналогом ее может служить подъем целины в СССР, ведь, по сути, многие области центральной России и есть современная целина.
Помимо интенсификации сельского хозяйства, в России необходимо создать крупные предприятия для комплексной переработки сельскохозяйственного сырья на биотопливо. В отечественной печати уже в течение 2-3 лет появляются сообщения о намерении строить заводы по производству биотоплива, но пока ни один завод не пущен. В РФ нет даже законодательной базы для использования биотоплива, в частности, неясен вопрос с акцизами, так как смесь бензина со спиртом формально попадает под определение спиртосодержащей смеси.
По мнению В.Г. Дебабова, Российская Федерация может остаться ведущей энергетической державой и в постнефтяную эру, если освоит производство топлива из лигноцеллюлозы. Нашей стране еще не поздно включиться в мировую гонку по созданию экономики на базе возобновляемых ресурсов. Но имеющийся в стране научно-технический потенциал явно не достаточен для решения этой задачи, к тому же он рассеян по разным институтам. Возможно, для России пришла пора создания новых научно-исследовательских организаций с мощной опытной базой. Все-таки речь идет о создании экономики будущего.
***