Eng Ru
Отправить письмо

Состояние и перспективы мирового рынка биотоплива. Биотопливо в россии


Кукуруза против «продвинутых»: объективные перспективы применения биотоплива. Фото | Технологии

Биотопливо, основными видами которого являются биоэтанол и биодизель, наряду с солнечной, ветряной и гидроэнергией, относится к возобновляемым источникам энергии (ВИЭ). Согласно глобальному отчету о состоянии возобновляемой энергетики-2016, в мировом масштабе в течение последних шести лет ВИЭ опережают традиционную энергетику по инвестициям в новые мощности. Ежегодные инвестиции в ВИЭ до 2020 года оцениваются в $400-500 млрд. Среди стран, активно инвестирующих в ВИЭ, лидируют Бразилия, Индия, Китай, при этом в Европе и Японии наблюдается падение спроса на альтернативные источники в связи с низкими ценами на нефть.

История биотоплива началась в 1970-е годы, когда в США выпустили Clean Air Act (федеральный закон, контролирующий загрязнение воздуха на национальном уровне). Основной целью закона было сокращение уровня выбросов транспортных средств: самолетов, поездов, автомобилей. Согласно аналитическим данным Pitchbook сегодня более 70 компаний работают в секторе разработки и производства биотоплива. Стоит добавить, что в последние 5-7 лет многие компании из этой сферы обанкротились. Это коснулось даже активов из портфелей ведущих венчурных фондов, например, Khosla Ventures. Портфельная компания KIORA развивала технологии получения топлива из целлюлозы, получила $600 млн обанкротилась в 2015 году. Самое интересное, что у Khosla Ventures есть еще два актива в биотопливном секторе: это Geva и Mari. Обе компании публичные, и котировки первой с момента размещения десять лет назад упали на текущий момент уже в 15 раз, а котировки второй — в 32 раза.

Технологии Conventional Biofuels & Advanced Biofuels

Можно выделить два типа биотоплива: растительное (conventional biofuels), например, рапсовое, и промышленное (advanced biofuels), которое получают из отходов растительных, древесных производств, отходов промышленных газов.

Ситуация с биотопливом из сельскохозяйственных культур (conventional biofuels) достаточно трагичная: если в 1997 году инвестиции в этот сектор были выше $25 млрд. в год, то к 2015 году в это направление практически перестали инвестировать. Почему так произошло? В первую очередь, есть ряд ограничений на политическом уровне, предусматривающих сокращение выбросов парниковых газов при производстве и обязательную международную сертификацию биотоплива для выхода на мировой рынок. Для сельского хозяйства это стандарты SAN/RA и GlobalGAP, RTRS, RSPO и Bonsucro. Несмотря на то, что схемы сертификации постоянно расширяются, это создает потенциальные риски для инвестора, ограничивая экспортный потенциал продукции.

Также усиливается соперничество между биотопливом и питанием для населения за сельскохозяйственные ресурсы. Крупные группы агро-лоббистов противодействуют использованию сельскохозяйственных ресурсов для производства биотоплива, поскольку это расходится с задачами продовольственной безопасности стран и оказывает непрямое влияние на выработку пищевых продуктов, разнообразие выращиваемых культур, цены на продовольствие и площадь сельскохозяйственных земель.

Согласно общемировой оценке, для производства 952 литров этанола потребуется 2,8 тонны пшеницы, а для производства 2 000 литров этанола – 5 тонн кукурузы.

И с этим связаны определенные политические риски, риски продовольственной безопасности. Если рассматривать преимущества производства conventional биотоплива для экологии – их, на самом деле, нет. Например, на получение одного литра биотоплива в среднем затрачивается около одного литра обычного дизельного топлива для тракторов и комбайнов, которые собирают сырье с полей.

В свою очередь биотопливо типа advanced не только не вредит экологии, но и решает проблему отходов. Это направление сейчас находится на ранней стадии развития, хотя и потихоньку перехватывает инициативу у растительного биотоплива: инвестиции в advanced начались с 2008 года и продолжаются до сих пор. При этом объемы вкладываемых средств не такие большие: по последним данным, за последние 8 лет в среднем инвесторы вкладывали примерно $1,5 млрд в год и продолжают инвестировать до сих пор.

Я думаю, что у биотоплива из древесных отходов и промышленных газов в целом есть перспективы: только в России отходы лесной промышленности составляют порядка 35 млн кубометров в год, а по объемам лесозаготовки страна занимает второе место в мире после США.

Американские компании в сфере биотоплива: на что пойдут гранты?

LanzaTech и Avapco представляют направление advanced biofuels.

LanzaTech получает этанол из газов, образующихся на металлургических предприятиях, в частности, при производстве стали. Этанол получается благодаря превращению углерода в топливо посредством газовой ферментации. Для этого используются специальные микробы, которые растут на газах, а не на сахаре, как в традиционной ферментации. Отработанные газы и остатки, содержащие углерод, трансформируются в жидкости, из которых можно получить биотопливо.

Компания развивается с 2005 года, ей уже больше 12 лет. За это время она уже привлекла инвестиции в $250 млн, включая $51 млн от государственного корпоративного финансирования. LanzaTech входит в портфель Khosla Ventures. У них есть опытное производство: три установки, которые в год производят в общей сложности около 814 000 литров этанола или 215 000 галлонов в год.

Avapco, в которую американские власти вложили $3,7 млн, получает этанол и бутанол из древесных отходов: опилок или щепок. Компания запатентовала собственную технологию AVAP (American Value Added Pulping), которая основана на расщеплении биомассы. Благодаря этой технологии получившаяся в процессе расщепления целлюлоза превращается в чистый поток глюкозы, которая с использованием биологических организмов или химического катализа становится химическим веществом.

В целом рынок биотоплива составляет примерно $100 млрд. в год. Доля advanced biofuel при этом пока незначительна и по прогнозам аналитиков может достичь 18% от общего объема производства к 2035 году.

Экономика биотоплива по сравнению с обычным топливом очень сложная. По данным международного статистического портала www.statista.com, экономическая конкуренция между биотопливом и обычным топливом возникает при цене $80 за баррель. В то же время желание потребителей авиационной промышленности использовать биотопливо возникает при цене от $100 за баррель и выше. Таких цен нет уже несколько лет и не факт, что будут в горизонте 10 лет. Все это ставит большой вопрос о перспективах этого рынка и динамике инвестиций, которая, как видим, сильно упала за последние 10 лет. Но тем не менее, есть государственная поддержка, и индустрия практически держится именно на ней. На сегодняшний день 64 страны либо уже выпустили определенные протекционистские меры по использованию биотоплива, либо планируют это сделать. К ним относятся страны Евросоюза, США, Азия. Они дают налоговые льготы, субсидии, устанавливают обязательные квоты биотопливного использования в авиационных компаниях. В США, к примеру, с 2015 года действует такой инструмент как touches credit — субсидии в размере 27 центов за каждый литр, которые выплачиваются производителям биотоплива. Благодаря субсидиям и мерам государственной поддержки, среднемесячное производство биотоплива в США с 2015 на 2016 года выросло на 10% — до 130 млн галлонов в год. Соответственно, если субсидии и поддержка отменяются, а это периодически происходит, ситуация на рынке ухудшается. У Европы, например, есть некий лимит – меры поддержки биотоплива — Директивы ЕС по возобновляемым источникам энергии и использованию топлива для транспорта из возобновляемых источников (European Union Renewable Energy Directive, EU Directives for Renewable Energies and Fuel Quality) — действуют до 2020 года, а потом их продление не планируется. Меры государственной поддержки стали причиной роста производства биодизеля в ЕС в 2000 года по 2007 год – тогда мощности увеличились с 3 млн до 25 млн тонн. Но уже к концу 2008 года мощности в 15 млн тонн оказались не загруженными, и часть европейских биодизельных предприятий была демонтирована и продана, а с 2014 года рост инвестиций и потребления биотоплива остановился. Сворачивание мер поддержки производства биотоплива в ЕС уже сказалось на инвестициях в сектор: после информации о том, что поддержку не продлевают, инвестиции практически остановились.

Планируют ли зарабатывать в этой сфере венчурные инвесторы? В России инвестировать в субсидируемые отрасли вряд ли станет стратегией. Мы искали компании в сфере биотоплива для инвестиций, в том числе и российские, но считаем, что этот сектор не для венчурного инвестирования, по крайней мере, при текущей экономике. Это сфера ответственности государства, которое инвестирует в выполнение своих социальных обязательств. Для венчурных фондов это слишком высокорисковая инвестиция, и последние десять лет это подтверждают. Так, в 2014 году испанская компания Abengoa объявила о торжественном открытии завода, специализирующегося на производстве этанола из целлюлозы. С 2010 по 2014 год Abengoa получили $2,7 млрд кредитных гарантий в рамках программы Барака Обамы по развитию альтернативной энергетики. Однако в 2015 году акции Abengoa за год подешевели на 57% и в конце 2015 года компания обанкротилась. Abengoa была представлена в 70 странах мира и обеспечивала работой 26 000 человек. Печальная участь постигла также Vireol Bio Energy, Tonon Bioenergia, и многие другие компании.

Биотопливо – это политическая история, многие политики спекулируют на фоне роста нефтяных цен или на фоне нарастания напряженности между импортерами и экспортерами энергоресурсов. В США тема биотоплива использовалась для выравнивания энергобаланса. Условно говоря, президенты США часто упоминают биотопливо как спасительную пилюлю для снижения импорта топлива из арабских стран. В 2008 году Джордж Буш на международной конференции по возобновляемым источникам энергии призвал «слезть с нефтяной иглы» и увязал национальное производство биотоплива со стремлением «сократить импорт на объем, эквивалентный трем четвертям поставок с Ближнего Востока».

И естественно сейчас поддерживается тренд на экологичность. Биотопливо сокращает выбросы на 30-80%, но его в чистом виде нигде не используют. Это всегда смесь биотоплива с классическим топливом в разных пропорциях. Возникают сложности с применением чистого биотоплива: очень часто требуется модификация двигателей.

Conventional biofuel невозможно производить бесконечно, так как уже сейчас имеется огромный дефицит сельскохозяйственного сырья. Условно говоря, мировая пахотная зона уже в 80-х годах прошлого века достигла своего предела. Поэтому к conventional biofuel логичный вызов, и странно, что он поступил так поздно, потому что уже давно были заметны существенные недостатки. Соответственно advanced biofuel – история более интересная. Это направление поддерживают многие лоббисты.

Рынок авиаперевозок – драйвер для биотоплива

Авиационный сектор составляет на топливном рынке примерно 10%, и в нем действует достаточно серьезное лобби биотоплива. Есть такие организации, как Международная организация гражданской авиации ICAO и Международная ассоциация воздушного транспорта (The International Air Transport Association), в которых активно лоббируется биотопливо и нормативы, смещение соотношения по его использованию в авиационном транспорте. Уже построен ряд фабрик биотоплива для авиации, и многие авиакомпании, особенно в США, стремятся использовать его по ряду причин. Первая причина — чтобы выполнить рекомендации ICAO и поддержать отношения с общественными организациями. Вторая причина — экологизация транспорта, как хороший PR для авиакомпаний. И третья причина – снижение рисков волатильности цен на топливо. У биотоплива очень большой внебиржевой рынок и стабильная стоимость. Классическое топливо – это полностью биржевой продукт, и его стоимость зависит от биржевой цены. Колебания происходят постоянно, и мы это очень хорошо видим. Поэтому мотивация у компаний есть. Кроме того, просматриваются перспективы как в авиации, так и в морском транспорте. Почему компании полностью не переходят на биотопливо, например, в авиации? Были проведены испытания с авиационными двигателями, и они показали, что в конструкции современных реактивных двигателей стопроцентное биотопливо отрицательно воздействует на шланги, прокладки. Его нельзя использовать без существенной модификации двигателей. А вносить изменения в технологическую цепочку никто не любит: это долго и дорого. И с экономической точки зрения это нецелесообразно для компании.

Драйверы рынка биотоплива сегодня – это Европа и Америка, к ним присоединяются Индия и Китай. Наиболее активно развивает сферу биотоплива Бразилия, где биогорючее составляет 18-20% от всего потребляемого транспортного топлива. Но эта страна сосредоточена в основном на производстве сonventional biofuel. Международная ассоциация воздушного транспорта (The International Air Transport Association) заявило, что потребление биотоплива среди всех авиационных компаний, с которым оно взаимодействует, уже к 2017 году будет доведено до 10%. Другими перспективными отраслями для применения биотоплива в транспортной сфере могут стать традиционный автомобильный сектор, а также морские и железнодорожные перевозки.

Перспективы биотоплива в России

Если говорить про Россию, у нас в стране естественно есть отходы, и мы производим биотопливо, однако его объемы несущественны в сравнении с США и Европой. По данным Российского энергетического агентства, на 2012 год доля использования биотоплива для производства энергии составляла менее 1%. Производство conventional биотоплива в России не выгодно, поскольку оно считается веществом, содержащим спирт. Из-за этого акцизы на него составляют до 90% себестоимости. Но на мой взгляд, перспективы того же сжиженного природного газа (СПГ) выглядят куда более интересными хотя бы для авиационной сферы. Отличие сжиженного природного газа от обычного заключается в том, с помощью процесса сжижения его объем уменьшается в 600 раз. Он не имеет ни цвета, ни запаха, быстро испаряется при утечке. У него тоже очень высокие экологические показатели по сравнению с топливом на основе нефти. И сырье достаточно дешевое: газа много, есть попутный нефтяной газ, который до сих пор выбрасывается в атмосферу, и есть экологическая политика, направленная на его утилизацию. У сжиженного природного газа очень высокий экспортный потенциал, и развиваются технологии способные удешевить его производство.

В целом рынок СПГ превышает $5 млрд. С его помощью уже сегодня производится экологичное синтетическое дизельное топливо с низким содержанием серы, которое используется в двигателях без дополнительных модификаций. СПГ — это долгосрочный тренд. Очень многие компании вкладываются в заводы по производству сжиженного природного газа, в том числе «Газпром» и Shell. Под СПГ не нужно менять инфраструктуру. Развитие этого топлива в мире может очень сильно колебать рынок электромобилей и альтернативных вариантов топлива. Затраты на создание мощностей по СПГ достаточно высокие, но они снижаются. Заводы обладают высокой производительностью – от 10000 баррелей в сутки и выше. Создают и компактные установки, способные производить 1000 баррелей СПГ в сутки. Подобные установки можно разместить даже на морской платформе.

У России огромный потенциал: большая территория, огромное число газовых активов. Но есть одна сложность, и она связана с тем, что при цене ниже $40 за баррель он не очень конкурентный. Но $40 — это не $100, и не $80, как для биотоплива. То, что нефть упадет и будет долго держаться ниже сорока – это маловероятно: $40 достаточно, чтобы замораживать проекты в США, поэтому скорее всего этот барьер будет стоять и СПГ будет развиваться. К слову, авиаконструктор Андрей Туполев уже в 80-х годах использовал природный газ на самолетах, и более 100 полетов закончились успешно. Если говорить про экологию, то показатели экологии газа, конечно, не такие, как у биотоплива, но выбросы серы и твердых веществ в атмосферу на 80% меньше по сравнению с классическим дизельным топливом. Это тоже большой апсайд для экологического лобби, которое поддерживает биотопливо. Натуральный газ уже сегодня экономически целесообразен для применения, и эти два фактора ставят СПГ на один уровень с advanced biofuels, большой вопросительный знак под глобальными перспективами применения биотоплива.

www.forbes.ru

Современное производство биотоплива в России: виды, особенности

Производство биотоплива – это относительно новая промышленная отрасль, которая имеет большие перспективы. Технология производства не является новой, однако в силу некоторых обстоятельств она не получила должного развития. Однако на сегодняшний день правительства многих государств понимают, что вопрос экологии нельзя игнорировать. Вредные выбросы автомобилей, котельных станций, заводов и так далее оказывают сильное воздействие на окружающую среду.

Изготовление биотоплива

0.1. Изготовление биотоплива

Кроме этого запасы нефти не безграничны, и в будущем они исчерпаются. Когда это произойдет перед людьми встанет вопрос о создании альтернативного топлива. Если говорить о твердом топливе, то добыча угля с каждым годом становится все сложнее, затраты повышаются, а доходы уменьшаются. В связи с этим уже сегодня многие предприятия переходят на твердый вид биотоплива, такой как древесные пеллеты.

Учитывая все эти факторы, на данный момент ведутся активные разработки технологий по производству биотоплива. Многие заграничные компании изготавливают различные виды биологически чистой альтернативы топливу. В России такое производство только развивается, однако уже существуют производственные линии по изготовлению твердых видом топлива, а также биоэтанола, биодизеля и так далее.

1. Что такое биотопливо

Биотопливо – это топливо, которое изготавливается из биологического сырья:

  • Отходы сельскохозяйственной промышленности;
  • Отходы деревоперерабатывающей промышленности;
  • Топливо из растительных масел;
  • Топливо из водорослей и так далее.

Стоит отметить, что наиболее известным и древним биотопливом являются обычные дрова, однако они имеют весьма высокую стоимость, а возобновление такого сырья является длительным процессом. Именно поэтому создаются другие виды топлива, более дешевые в изготовлении, которые изготавливаются из быстро возобновляемого сырья.

1.1. Виды биотоплива

Наверное, каждый знает, что топливо подразделяется на три вида:

  • Твердое;
  • Жидкое;
  • Газообразное.

Также и биотопливо может быть твердым, жидким и газообразным. Каждый тип применяется только в определенных условиях. К примеру, для отопительной техники лучшим вариантом является твердое топливо, а для автомобилей – биоэтанол и биодизель. Биогаз также широко применяется в различных отраслях промышленности.

Каждый из видов топлива имеет свою технологию изготовления и соответствующее оборудование. Однако все они имеют общий показатель, который заключается в том, что при сжигании такого топлива не выделяются вредные соединения, а по теплотворной способности они не уступают альтернативным видам топлива.

Многих интересует вопрос, из чего делают биотопливо? Для того чтобы более подробно ответить на этот вопрос необходимо разобрать каждый тип биотоплива в отдельности.

1.2. Твердое биотопливо

Технология производства биотоплива твердого типа является наиболее простой и дешевой. Благодаря этому итоговая продукция также имеет низкую себестоимость, что делает ее доступной для каждого. Многие отопительные предприятия уже сегодня перешли на топливные гранулы, которые делаются из отходов сельскохозяйственной и деревоперерабатывающей промышленности:

  • Опилки;
  • Стружка;
  • Солома;
  • Лузга подсолнечника;
  • Торф и так далее.

Такое топливо имеет высокий показатель теплотворной способности. При этом топливо имеет низкую стоимость. Это делает его более выгодным в сравнении с углем, мазутом, дровами и т.д.

Оборудование для производства биотоплива твердого типа также имеет сравнительно низкую стоимость и доступно практически каждому. Стоит отметить, что благодаря низкой конкуренции в данной области и простоте производства бизнес по производству пеллет является весьма выгодным и быстро окупаемым.

Технология производства брикетов биотоплива твердого типа заключается в том, что исходное сырье (солома, опилки, лузга, скорлупа орехов или щепки) измельчаются, высушиваются и прессуются в небольшие гранулы, которые впоследствии охлаждаются и просеиваются.

Переработка соломы в биотопливо – это наиболее выгодный вариант изготовления пеллет. Это объясняется тем, что такое сырье является быстро возобновляемым. Помимо этого для изготовления используются печи, которые можно топить той же соломой. Это означает, что из расходных материалов используется исключительно солома. Стоит отметить, что пеллеты из соломы имеют высокие показатели теплотворной способности и низкий уровень остатка золы после сгорания (около 5%).

По теплотворным показателям любые виды пеллетов имеют практически одинаковые показатели. Отличия заключаются в том, сколько золы остается после их сгорания. Вот здесь вперед вырываются гранулы, сделанные из торфа и лиственной древесины. Кроме этого в зависимости от исходного сырья, пеллеты могут иметь специфических запах, а также различную продолжительность и интенсивность горения.

Топливные гранулы вполне успешно используются не только в отопительных предприятиях, но и в частных целях. С их помощью можно топить твердотопливный котел, при этом его уровень КПД несколько увеличивается, благодаря повышенной теплотворной способности. Также пеллеты часто используются для топки каминов.

1.3. Биогаз

Биогаз – это газ, который производиться в процессе брожения биомассы. Разложение исходного сырья осуществляется под воздействием трех разных видов бактерий. Первые питаются биомассой и выделяют вещества, питающие второй вид бактерий, которые в свою очередь выделяют продукты жизнедеятельности, которыми питаются последние. Последний вид бактерий в процессе жизнедеятельности выделяют биогаз – метан.

По сути – это обычный газ, который добывается искусственным методом. Процесс его изготовления достаточно длительный и дорогостоящий, из-за чего такой способ производства не пользуется широким спросом, а итоговая продукция имеет высокую себестоимость. Помимо этого установка для производства биотоплива (биометана) имеет высокую стоимость.

Данный вид топлива на сегодняшний день используется крайне редко. Возможно в будущем, когда месторождения природного газа исчерпаются, такое производство станет просто необходимым, но пока что эта область остается наименее востребованной.

1.4. Жидкое биотопливо

Производство биотоплива жидкого типа является одним из наиболее развивающихся областей промышленности. Это объясняется тем, что такое топливо используется в наиболее широком спектре деятельности людей. В первую очередь жидкое биотопливо применяется в транспорте. К примеру, биодизель – это отличная альтернатива обычному дизельному топливу. При этом выбросы вредных веществ при сжигании биотоплива существенно ниже.

Сырье для биотоплива жидкого типа – это растительные масла:

  • Масло подсолнечника;
  • Пальмовое масло;
  • Масло рапса и так далее.

В подавляющем большинстве случаев жидкое биотопливо используется для заправки автомобилей. В наше время существует несколько видом такого топлива:

  • Биоэтанол;
  • Биометанол;
  • Биобутанол;
  • Диметиловый эфир;
  • Дизельное биотопливо;
  • Биотопливо второго поколения.

Каждый из видов имеет уникальные характеристики и используется только в определенных областях. К примеру, биоэтанол является отличной альтернативой обычному бензину, хотя и уступает ему по количеству выделяемой энергии. Биодизель – это отличная замена обычного дизеля, при этом такое топливо может использоваться даже в обычных дизельных автомобилях без доработок двигателя и топливной системы.

Получение биотоплива из растительных масел – это довольно простой процесс. Он основывается на том, что каждое масло содержит триглицериды. Это означает, что в состав любого растительного масла входит глицерин. Именно это вещество придает маслу вязкость.

Для того, чтобы превратить масло в биотопливо в первую очередь необходимо вывести из него глицерин. Благодаря этому вязкость масла уменьшиться. Выводиться глицерин при помощи спирта. Этот процесс имеет название трансэтерификация. В результате получается чистое биологическое дизельное топливо.

Процесс изготовления биоэтанола несколько отличается от производства биодизеля. Кроме этого в качестве сырья используются зерна различных культур, к примеру, пшеницы или ржи.

Стоит отметить, что биоэтанол по сути является обычным этанолом, который получается в результате переработки растительного сырья. Производство такого топлива схоже с изготовлением обычного пищевого спирта.

Итак, технология производства биотоплива (биоэтанола) состоит из следующих этапов:

  • Подготовка и измельчение исходного сырья – зерен;
  • Процесс ферментации. Это процесс расщепления крахмала до спирта. Это происходит при помощи рекомбинантных препаратов альфа-амилазов – глюкамилаза и амилосубтилин, которые в свою очередь получают биоинженерным путем;
  • Брагоректификация – это процесс осуществляется на специальных разгонных колоннах.

2. Биотопливо из водорослей: Видео

В наше время более успешной заменой биэтанолу является биобутанол. Это объясняется тем, что такое топливо имеет более высокий энергетический потенциал. Кроме этого биобутанол менее летуч и может быть использован в автомобиле без каких-либо доработок двигателя и топливной системы. Современное гибридное топливо БИО100 является смесью 65% биоэтанола с добавлением третбутилового эфира. Такое биотопливо существенно снижает тепловую нагрузку на мотор (приблизительно на 1/3), что в свою очередь повышает эксплуатационные характеристики и срок работы двигателя.

Помимо заправки автомобилей жидкое биотопливо также используется для топки специальных биокаминов. При этом стоит отметить, что такие камины могут иметь любой внешний вид, от классического, до современного. Кроме этого они имеют повышенный уровень безопасности. Не смотря на то, что биоэтанол имеет более высокую стоимость, чем обычные дрова, он все же более экономичен при горении. Благодаря этому в целом биокамин считается более дешевым в обслуживании.

3. Производство биотоплива в России

Многие производители биотоплива в России и за рубежом понимают, что это перспективная область промышленности, которая стоит в самом начале своего развития. Считается, что именно такие виды топлива помогу сохранить окружающую среду. Кроме этого они помогут пережить мировой энергетический кризис, который начнется с окончание запасов нефти и угля.

В России существует не один завод по производству биотоплива, который уже сегодня имеет заказы от разных предприятий, от небольших частных фирм, до огромных заводов. Такой спрос на биотопливо объясняется низкой стоимостью последнего. При этом биотопливо практически не уступает традиционным видам топлива. Если говорить о пеллетах, то они имеют высокую теплотворную способность, при этом после сгорания остается минимум отходов в виде золы, чего нельзя сказать о дровах и угле.

Помимо сохранения экологии производство биотоплива позволяет с пользой использовать отходы сельскохозяйственной промышленности, перерабатывая солому, навоз и другие биомассы в топливо, которое в свою очередь позволяет получить чистую энергию.

Оборудование для биотоплива может отличаться между собой. Это зависит от типа производимого горючего. По стоимости такое оборудование также отличается. К примеру, наиболее дешевым является пресс-гранулятор на дизельном топливе, который используется для изготовления пеллет в частных условиях. Однако для того, чтобы развернуть крупномасштабное производство потребуются целые производственные линии, которые отличаются высокой производительностью.

Также существуют целые плантации различных культур, к примеру, водорослей, которые используются для производства биотоплива. Это новые технологии в производстве биотоплива второго поколения. Водоросли не требуют особого ухода, при этом они могут произрастать в грязной или чистой, соленой или пресной воде. Для роста водорослям требуется всего лишь две составляющие – вода и солнечный свет. Данная технология имеет далеко идущие перспективы и активно развивается в России.

www.techno-guide.ru

В России рынка биотоплива не существует в принципе - OilWorld.ru

Аблаев Алексей Равильевич

Вице-президент Российской биотопливной ассоциации. Выпускник физического факультета Новосибирского Государственного Университета. В 2004 году получил степень MBA в бизнес-школе Мичиганского Университета, Анн Арбор, США со специализацией в стратегическом планировании и международном бизнесе. С 2004 года – директор по развитию рынков в компании Гененкор Интернэшнл.

 Алексей Аблаев: В США половина бензина – уже с добавкой биоэтанола, а в России рынка биотоплива не существует в принципе

 В последние годы в мире наблюдается резкое повышение интереса к биотопливу – возобновляемой альтернативе нефти. Джордж Буш выступает с программой довести долю биоэтанола в США до 20% к 2020 году, похожие меры принимает Европейский Совет, Швеция планирует через 20 лет вообще отказаться от нефти. Между тем в России рынка биотоплива не существует как такового, а законодательство эту ситуацию только усугубляет.

О состоянии и перспективах мирового и отечественного биотопливного рынка мы беседуем с вице-президентом Российской биотопливной ассоциации Алексеем Аблаевым.

 

Алексей Равильевич, уместно будет начать интервью с ответа на вопрос, что сегодня понимают под биотопливом.

 

Биотопливо – это любое топливо из возобновляемого сырья. Оно подразделяется на твердое и жидкое; твердое – это, например, дрова. И с применением дров как биотоплива в мире нет технологических проблем: котлы есть, сжечь там дрова – элементарно. Проблема с энергией в мире вообще как таковая не стоит. Нормально развиваются технологии сжигания угля, торфа, газа, та же атомная энергия при нормальном подходе экологична и дает «чистое» электричество и/или тепловую энергию. Проблема сейчас в нехватке компактной энергии, той, которая будет двигать наши автомобили.

 

Если говорить об этой энергии, о жидком биотопливе, то его существует, по большому счету, два вида – это биоэтанол и биодизель. Сразу оговоримся, что есть и другие виды жидкого биотоплива «второго поколения» – биобутанол, биотопливо, полученное по технологии газификации и т.д., но пока говорить об их широком использовании еще рано.

 

Какие сейчас есть способы производства биоэтанола?

 

Если не брать в расчет производство этанола из нефти, то остается один способ – тот же самый, что и при  «водочном» производстве спирта: брожение и перегонка. Сахара могут быть как готовыми (сахарные тростник и сахарная свекла), так и получаемыми из зерна, целлюлозы и т.д. Главные отличия завода биоэтанола от простого спиртзавода – это масштабы производства, упрощенная процедура дистилляции, повышенная энергоэффективность. Если говорить о масштабах, то стандартный спиртовый завод  обычно производит 3,000 декалитров спирта в сутки, а нормальный биотопливный завод начинается с других  масштабов, по крайней мере в 15 раз больших.

 

Из какого сырья наиболее распространено производство топливного спирта?

 

Большего всего спирта производят из кукурузы и сахарного тростника. Много производится также из пшеницы и сахарной свеклы. Использование кукурузы  характерно в основном для США и части Европы, где она хорошо растет, сахарного тростника – для Южной и Центральной Америки, Индии. Понятно, что сахарный тростник – сырье самое лучшее. Тут можно применять самый простой процесс производства этанола с использованием готовых сахаров, отходы (багасса) сжигаются для производства пара и электроэнергии, в итоге получается самое дешевое топливо.

 

Вкратце, как получают биодизель?

 

Процесс тут тоже один. Есть большая путаница с определением понятия «биодизель», я придерживаюсь такого: биодизель – это метиловый или этиловый эфир растительных масел или животных жиров. Биодизель – это химически модифицированное масло, то есть, это, как правило, метиловые эфиры жирных кислот из рапса и сои. В Америке это традиционно соя, потому что она хорошо идет по кукурузе, в Европе более популярен рапс. Биодизель получают смешивая 100 частей масла, 10 частей  метилового спирта и 1 часть щелочи, при этом на выходе 100 частей биодизеля, 10 частей глицерина и 1 часть твердых отходов. Биодизель можно использовать без какой-либо модификации мотора, но рекомендуется смешивать с обычной соляркой 20:80, получая топливо Б20 (20% биодизеля).

 

В каких сегментах топливного рынка сегодня биотопливо занимает существенный процент?

 

Ни в каких. В реальности, в США автомобильное биотопливо занимает долю в 4-5%, в Европе примерно такая же цифра. Не надо быть наивными – мы никогда не заменим нефть. Максимальная доля биотоплива в будущем - 25-30%, если не появится каких-то прорывных технологий.

Но если говорить о Бразилии, то там биотопливо уже занимает примерно 30% . Стремительно растет доля потребления биотоплива только потому, что сейчас дорогая нефть и благоприятная экономическая конъюнктура. В Бразилии уже не пользуются спросом обычные машины, а покупаются только flexiblefuelvehicles (FFV, автомобили, которые могут ездить на любой смеси этанола и бензина). Там водитель, приезжая на заправку, сравнивает, что ему выгоднеее заправить – этанол или бензин, и решает сам. Во всех остальных странах это все пока экспериментально, хотя в Америке примерно половина бензина продается с добавкой 10% биоэтанола.

 

Эта добавка как-то влияет на свойства топлива?

 

Конечно, влияет. Добавка в 10% этанола (т.н. топливо E10) не требует переделки двигателя машины, и более того - эта добавка разрешена к применению всеми производителями машин. При 10% этанола в бензине на 30% меньше вредных выбросов за счет того, что в этаноле есть кислород. Если говорить просто, то таким образом дожигаются вредные выбросы. В Америке в большинстве мегаполисов федеральным законом продавцы топлива обязаны применять кислородосодержащие добавки (2.7% кислорода в бензине), и этанол сегодня практически заменил тут использовавшийся ранее метилтретбутиловый эфир. Кроме того, этанол улучшает моющие свойства топлива.

 

Как соотносится стоимость литра биоэтанола и литра обычного бензина в Америке и в Европе?

 

Правильнее будет говорить о себестоимости, потому что розничная цена этанола четко привязана к цене бензина независимо от себестоимости, и этанол на заправке на 10% дешевле бензина для стимулирования спроса. Кроме того, в этаноле содержится чуть-чуть меньше энергии, чем в бензине, т.е., если мы используем обычную машину, то расход топлива возрастает. Но так как этанол – это высокооктановая добавка, то при использовании машины, оснащеной двигателями высокой компрессии, разницы в расходе топлива на километр не будет.

Если говорить о себестоимости в абсолютных цифрах, то себестоимость этанола в Бразилии - 20-25 центов за литр, себестоимость этанола, произведенного в США - 30-35 центов, при этом себестоимость ближневосточного бензина в Роттердаме (без налогов и акцизов) – 50 центов.

 

Если себестоимость этанола настолько ниже, то в чем проблема?

 

Проблема только в менталитете. Президент Буш размахивает флагом с лозунгами «Этанол вперед!». В этом плане показательно недавнее заявление Фиделя Кастро (http://www.granma.cu/INGLES/2007/marzo/juev29/14reflex.html), смысл которого в том, что «вы то вперед, а нам есть нечего». Но это – очередная  шпилька Америке, точнее – желание вбить клин между США и Южной Америкой. Потому что Буш строит отношения с Южной Америкой, с теми странами, которые еще хоть как-то к нему лояльно относятся (это в первую очередь Бразилия), на биотопливе. И понятно желание Кастро просто вбить клин в эти отношения, хотя для того, кто разбирается в сахарном тростнике, послание Фиделя выглядит полным бредом - в Бразилии тростник растет гораздо южнее экватора, то есть в более холодном климате, чем экваториальные леса, и если, как утверждает Кастро, ради биоэтанола там что-то вырубается, то минимально.

Леса вырубаются в основном из-за древесины, а не из-за того, что нужны плантации для сахарного тростника. Поэтому здесь он не прав. Но он прав в том, что топливо начинает входить в прямую конкуренцию с продуктами питания. Например, сейчас сахар - товар, взаимосвязанный с нефтью: дорожает нефть -  дорожает сахар. Это неизбежность, и если выгодно производить биоэтанол, а не сахар, то запретами ничего не сделать. Дорожает нефть, и ситуация с пищевыми рынками будет все хуже.

Хотя для Америки рост цен на еду не составляет больших проблем, для американской нации это, может быть, только лучше. Если есть предложения производить биодизель из жира, отсосанного в результате косметических операций, то сам факт появления такой идеи говорит о том, что небольшой рост цен на продукты питания - не проблема для Америки.

Последние законодательные инициативы Америки в области биотоплива впечатляют  – группа сенаторов от «кукурузных» штатов (в том числе потенциальный будущий черный президент США Барак Обама, сенатор от крупнейшего «кукурузного» штата Иллинойс) внесла проект закона, суть которого состоит в следующем: через 10 лет каждая новая американская машина, продаваемая в Америке должна быть FFV, каждая вторая заправка обязана иметь колонку Е-85,  а это 85% этанола, плюс еще меры для расширения производства этанола из целлюлозной биомассы (солома и опилки).

 

Объясните, в чем особенность FFV-машин?

 

FFV(этанольно-гибридные) – это машины, которые могут ездить на любой смеси этанола и бензина. Отличие  в стоимости этой машины от обычной – 200-300 долларов, потому что там ставится новый датчик на кислород, немного меняются компьютер, чтобы машина понимала процент содержания этанола, плюс меняются некоторые прокладки на те, которые лучше держат этанол. В США был интересный случай -  компания GMпроизвела несколько миллионов таких машин, но в инструкции по эксплуатации про этанол не было сказано ни слова.  Компания получила субсидии от федерального правительства за каждую произведенную машину, и им было реально все равно, будут ли покупатели их заправлять биоэтанолом. Но был скандал, их заставили разослать всем покупателям информацию. В этом плане в Америке уже миллионы таких машин, в основном, конечно, в «кукурузных» штатах, где бензин с добавкой этанола дешевле на 3-5 центов за литр.

 

Какова в принципе в американской биотопливной программе доля геополитики (стремление сократить зависимость от иностранной нефти), и какова - экономики?

 

Программа развития производства этанола не нова, еще в семидесятых, в эпоху Картера и безумных цен на нефть, она уже вытаскивалась с полок. Если бы у этой программы не было экономической выгоды, она бы не победила ни за что. Сегодня программа выгодна и без геополитики, а геополитика просто расширяет ее возможности – увеличивает число заводов, дает какие-то субсидии на новое топливо второго поколения.

Вообще в принципе Америку никто не заставит покупать то, что не выгодно, в этой стране экономика на первом месте, поэтому это в первую очередь экономическая программа, рабочие места, налоги штату - это хорошо.

 

А в чем особенности европейской программы?

 

В Европе она очень простая. Европейский союз на свои 25 стран выдал рекомендации довести долю биотоплива до 2% к 2006 году, и до 5,7% жидкого биотоплива к 2010 году. Сейчас ясно, что программа не выполняется. Не успевают, потому что программа была рекомендательная, и сейчас Швеция, Германия, Франция и Испания – передовики, а остальные в хвосте. Поэтому европейский союз разрабатывает программу уже обязательного применения биотоплива, чтобы достичь этих показателей.

 

Наверное, в Европе ниже экономическая эффективность?

 

Да, В Европе экономическая эффективность ниже, потому что там пшеница, которая менее выгодна для производства этанола, чем кукуруза, там дороже строить, дороже производить и так далее, там планируются некие субсидии, даже в Германии, потому что прибыльность этих заводов ниже. А в принципе, учитывая, что в Америке топливо стоит 3 доллара за галлон (4 литра), а в Европе – полтора евро за литр, в этом плане биотопливо все равно выгодно. Швеция объявила, что к 2020 г. она откажется от нефти в принципе, это означает, что топливо будет любое  кроме нефтяного. Это декларация шведов, и я верю, что они этого добьются. Швеция в этом плане самая передовая страна. Очень активно движутся Германия, Франция. Во Франции есть очень интересное сырье: там, чтобы поддерживать спрос на вино, они часть каждый год перерабатывают в спирт.

 

Какую долю в Европе занимает биодизель?

 

Большую, потому что европейский автомобильный парк -преимущественно дизельный, очень много дизельных легковых машин – они экономичнее, дешевле топливо, тут много причин. Соответственно, биодизель идет как замена дизтоплива. В Америке преобладает биоэтанол с островками биодизеля, который используется в первую очередь для так называемого муниципального транспорта – школьных автобусов и т.п. Он там дороже, чем обычный дизель, но это были такие пиаровские акции местных муниципалитетов. А в Германии биодизель давно продается на обычных заправках, в основном это B-20 (20% биодизеля, 80% - обычного дизтоплива).

 

Перейдем к России. Какова ситуация с биотопливом здесь?

 

У нас 0.3% биотоплива, и это дрова. Поэтому Россия гордо отчитывается, что у нас тоже есть биотопливо.

Если говорить серьезно, то биотопливо у нас нигде не используется, кроме как у кустарей, которые сами переделывают свои машины. Нам приходит много запросов – «мы из бочки сделали биодизельный завод», «мы нагнали спирта и заправляем свои машины, все прекрасно ездит». Если говорить про «официальный» этанол – то смесь этанола и воды (водка), и смесь этанола и бензина (топливо) – для государства одно и тоже, это спиртосодержащая жидкость более 2% - и сразу получаем все акцизы. Получается, что технологически мы можем производить биоэтанол хоть завтра, есть ГОСТ, любая нефтебаза может купить этанол и смешивать. Вопрос – зачем это им нужно, потому что стоимость совершенно не та, и пресловутый ЕГАИС это все подразумевает - никакой нефтебазе или нефтяной компании это не нужно.

Для развития рынка, по нашему мнению, требуется два закона. Первый закон мы лоббируем в хорошем смысле, говорим, что это нужно, это закон «О биотопливе», который вводит некие базовые понятия. И второе – это изменения в закон «Об обороте этилового спирта», где должно появиться понятие «топливный этанол», который надо вывести за акцизы и снять проблемы с ограничением оборота.

Что мы предлагаем для того, чтобы у нас не воровали этот этанол и не пили? Производить биоэтанол должны крупные заводы «в чистом поле», то есть, заводы, построенные специально. Максимум, что такой завод может произвести – это спирт-сырец. Его пить, конечно, можно, но в бутылку его не нальешь, он мутный, там сивухи много. А так – если завод крупный, построенный, как правило, на частные инвестиции, то нормальный хозяин не будет гнать вагон-другой водки налево, потому что это большие риски в целом для его бизнеса. Он подпишет контракт с уважаемыми покупателями, например, на Западе, и будет гнать. Это первое. А второе – никаких проблем, если существующие спиртзаводы будут делать биоэтанол. Только будь добр, срежь 2 или 3 лишних дистиллировочных колонны, то есть, сделай физически невозможным производство пищевого спирта.

Я не вижу проблем в производстве. Понятно, что хорошо бы что-нибудь еще – субсидии и так далее, но пока что нужны базовые меры, чтобы развить рынок. Сейчас все проекты, которые обсуждаются - проекты на экспорт в Германию, Финляндию и т.д.

 

А биодизель?

 

 Там тоже есть проблемы, потому что биодизель у нас не выгоден экономически. Ситуация простая – в Германии субсидируется производство биодизеля в момент перегонки масла в биодизель, немцы готовы покупать масло по очень высокой цене. По этой цене гораздо проще брать масло, чем делать биодизель и непонятно кому его продавать. Поэтому я всем говорю – ребята, выращивайте рапс, выдавливайте масло, на вашем маслобойном заводе оставляйте место под биодизель, это примерно 1/3 инвестиций. Как только будет рынок, вы быстренько построите себе биодизельный участок. А сейчас делайте масло и продавайте его в Германию. Спрос очень большой, готовы покупать все, что произведут. Но рапс в России исторически – непопулярная культура, у нас очень маленькие посевы, нам самим не хватает. Подсолнечник очень тяжел и очень дорог. Если рапс можно сеять раз в два года, чередуя с пшеницей, то подсолнечник – раз в пять лет, это очень тяжело для почвы. Он более «пищевой», рапс менее прихотлив. А  чтот касается отходов животного производства, отходов отработанных жиров Макдональдса – тут еще нет культуры их сбора. Альтернативы рапсу я не вижу.

 

Если в России будет разрешено производство биоэтанола, то какова будет его себестоимость?

 

Дешевле, чем в Европе, примерно как в Америке, в районе 35 центов за литр, но опять же с большим «но». Вопрос, какая будет цена зерна? Сейчас пшеница стоит 4,5 рубля за килограмм, это исторический максимум. Есть такая поговорка – лучшее средство от высоких цен на пшеницу – это высокие цены на пшеницу. Сейчас, я знаю, все крестьяне ринулись сеять еще больше пшеницы, потому что у нас очень короткая память, и все считают, что если все было хорошо, то будет хорошо и дальше. Поэтому мы ожидаем, что цены существенно упадут следующей осенью, в этом плане тут нормальный экономический цикл.

 

Я слышал, что в наших условиях, (имеются в виду низкие температуры), возникают какие-то проблемы с использованием биоэтанола. Так ли это?

 

Есть такая тема. Чем она вызвана? Биоэтанол набирает воду, и если у нас плохое качество системы заправок, плохие трубопроводы, дырявые баки, так называемая подтоварная вода, то такая проблема появится. Поэтому мы предлагаем внедрять биоэтанол на нормальные сети заправок. В принципе, пример Канады, которая очень много производит и использует биоэтанол, показывает, что все может быть нормально. При нормальной культуре производства все эти проблемы решаются. Да, скорее всего, будут какие-то трудности при неправильном использовании, как и везде, но мы научимся. Все, что соответствует Евро-2 и выше, не вызовет никаких вопросов.

 

Есть ли сегодня потенциальные игроки, которые могли бы выйти на рынок после урегулирования законодательства?

 

Мы в ассоциации предлагаем два шага для России. Первый шаг – экспорт, второй шаг – внутренний рынок. Экспорт уже сейчас разрешен, проблемы есть, как и у любого российского бизнеса, но можно экспортировать этанол на Запад и в Японию безакцизно. Сейчас строится несколько заводов. В первую очередь это компания «Титан» в Омске, компания «Пава» объявила о том, что перепрофилируется с мукомольной на этанольную тематику, проект Вип-Ойла, это Волгоград. То есть, проекты есть, и люди, как я понимаю, ждут неких сигналов от власти, одобряет она это или нет. Люди готовы строить, деньги есть. Пока что все это ориентировано на экспорт, но если изменить акцизы, то внутренний рынок моментально станет гораздо выгоднее.

 

Проводили ли вы какие-то консультации с Правительством?

 

Да. Все за, кроме Минфина, снятие акцизов для них как красная тряпка, они сразу говорят «нет», не разбираясь ни в чем. Если говорить про историю вопроса, то было письмо Путину от министра сельского хозяйства Гордеева с кратким изложением темы. Путин идею одобрил. Сейчас Правительство во главе с Фрадковым готовит  письмо и список мероприятий, которые предлагается выполнить для развития этого рынка. В этом списке мероприятий - те законы, о которых я говорил, плюс масса других законов, например, по кадрам, которые мы начинаем терять.

Посмотрим на реакцию, потому что в целом отношение положительное, то есть Правительство, Минсельхоз двумя руками «за», другие отрасли (нефтянка) скептически «за». У ЛУКОЙЛа 5 тыс. заправок по всему миру за пределами России, где они обязаны использовать биоэтанол, и им без разницы, у кого покупать – у российских производителей, или еще у кого-то, при прочих равных.

 

Есть ли договоренности с регионами, например, с Москвой?

 

Как известно, мы живем в федерации и , если в Америке каждый штат принимает свои законы о качестве воздуха, бензина, то у нас слово «федерация» означает, что есть федеральные законы, поэтому у Москвы очень мало рычагов влияния или давления на эту ситуацию. Даже правильное начинание Лужкова – Евро-3 ввести раньше, чем во всей стране, моментально осудили, сказали, что нельзя. Это главная проблема. А интерес к этому вопросу огромный, я постоянно общаюсь с московским правительством. Это был бы большой рынок, 3,5 млн. машин – это существенная часть российского потребления. Поэтому наше предложение – ввести некие пилотные проекты в той же Москве, к примеру, в Омске, на Алтае, где планируется строить заводы.

Москва задыхается в грязи, пыли и выхлопах,  и всего лишь 10% этанола на 30% существенно уменьшает выхлопы. Биодизель также гораздо экологичней, он в два раза снижает выбросы микрочастиц.

 

Насколько я знаю, сейчас в РАН готовится большая программа по биотехнологиям, Ассоциация планирует как-то в ней участвовать?

 

Я достаточно скептичен в отношении будущих программ РАН. Академики очень любят тему водорода, и не любят тему этанола, потому что в этой области нужно не разговаривать, а делать. А водород -  это тема, которая по оценкам потребует минимум 30 лет для коммерчекого применения, и эти 30 лет можно брать бюджетное финансирование, и рассказывать о будующих результатах.

Я не против сотрудничества со всеми. Но мы как Ассоциация растем снизу, мы растем от реальных предпринимателей, которые реально готовы вкладывать деньги в большие или малые заводы. Я не верю, что сверху что-то можно насадить. Если будут какие-то кредиты, проекты, льготные деньги – я только за, потому что я надеюсь, что хоть что-то дойдет реального дела.

 

Каковы Ваши прогнозы на будущее?

 

Прогноз простой – когда цена на нефть будет больше $60, то у отрасли будут блестящие перспективы. Как только цена упадет ниже $40, все моментально забудут про биотопливо и останется одна Бразилия, которая это дело будет двигать дальше сама. Поэтому весь вопрос – какая цена на нефть и сколько в текущей цене нефти политической составляющей? Потому что если политической составляющей там много, то цена может упасть сильно, если политики там мало и реально нефть истощается, у нас нет новых месторождений, то  у отрасли будут хорошие перспективы. А судя по всему, учитывая, что у нас уже полгода нефть болтается вокруг $60, два крупнейших игрока на рынке – Саудовская Аравия и США – договорились о некоем консенсусе, что всех все устраивает. И я верю, что ниже мы уже не сдвинемся, потому что арабы и Россия почувствовали вкус нефти за $60, и вряд ли сильно отпустят цены, если не будет открыто какое-нибудь невероятное месторождение где-нибудь в Америке. И я верю, что мы будем сидеть в этом коридоре, и отрасль ждет нормальное будущее. Это около 20% биотоплива лет через 20 лет. Есть еще интересный проект по биомассе (производство этанола из целлюлозосодержащего сырья), тут может быть какой-то прорыв. С другой стороны, термояд мы уже лет 40 ждем.

 

Рано или поздно в России будет принято нормальное законодательство, учитывая это, какое будет состояние биотопливного рынка РФ через 15-20 лет?

 

С помощью массы китайцев и афроамериканцев, работающих в российском Нечерноземье, которое станет более плодородным вследствие глобального потепления (А Китай и Африка станут пустынями), я думаю, мы выйдем на 10%, и это будет хорошо.

www.oilworld.ru

Современное производство биотоплива в России

Производство биотоплива – это относительно новая промышленная отрасль, которая имеет большие перспективы. Технология производства не является новой, однако в силу некоторых обстоятельств она не получила должного развития. Однако на сегодняшний день правительства многих государств понимают, что вопрос экологии нельзя игнорировать. Вредные выбросы автомобилей, котельных станций, заводов и так далее оказывают сильное воздействие на окружающую среду.

Изготовление биотоплива

0.1. Изготовление биотоплива

Кроме этого запасы нефти не безграничны, и в будущем они исчерпаются. Когда это произойдет перед людьми встанет вопрос о создании альтернативного топлива. Если говорить о твердом топливе, то добыча угля с каждым годом становится все сложнее, затраты повышаются, а доходы уменьшаются. В связи с этим уже сегодня многие предприятия переходят на твердый вид биотоплива, такой как древесные пеллеты.

Учитывая все эти факторы, на данный момент ведутся активные разработки технологий по производству биотоплива. Многие заграничные компании изготавливают различные виды биологически чистой альтернативы топливу. В России такое производство только развивается, однако уже существуют производственные линии по изготовлению твердых видом топлива, а также биоэтанола, биодизеля и так далее.

1. Что такое биотопливо

Биотопливо – это топливо, которое изготавливается из биологического сырья:

  • Отходы сельскохозяйственной промышленности;
  • Отходы деревоперерабатывающей промышленности;
  • Топливо из растительных масел;
  • Топливо из водорослей и так далее.

Стоит отметить, что наиболее известным и древним биотопливом являются обычные дрова, однако они имеют весьма высокую стоимость, а возобновление такого сырья является длительным процессом. Именно поэтому создаются другие виды топлива, более дешевые в изготовлении, которые изготавливаются из быстро возобновляемого сырья.

1.1. Виды биотоплива

Наверное, каждый знает, что топливо подразделяется на три вида:

  • Твердое;
  • Жидкое;
  • Газообразное.

Также и биотопливо может быть твердым, жидким и газообразным. Каждый тип применяется только в определенных условиях. К примеру, для отопительной техники лучшим вариантом является твердое топливо, а для автомобилей – биоэтанол и биодизель. Биогаз также широко применяется в различных отраслях промышленности.

Каждый из видов топлива имеет свою технологию изготовления и соответствующее оборудование. Однако все они имеют общий показатель, который заключается в том, что при сжигании такого топлива не выделяются вредные соединения, а по теплотворной способности они не уступают альтернативным видам топлива.

Многих интересует вопрос, из чего делают биотопливо? Для того чтобы более подробно ответить на этот вопрос необходимо разобрать каждый тип биотоплива в отдельности.

1.2. Твердое биотопливо

Технология производства биотоплива твердого типа является наиболее простой и дешевой. Благодаря этому итоговая продукция также имеет низкую себестоимость, что делает ее доступной для каждого. Многие отопительные предприятия уже сегодня перешли на топливные гранулы, которые делаются из отходов сельскохозяйственной и деревоперерабатывающей промышленности:

  • Опилки;
  • Стружка;
  • Солома;
  • Лузга подсолнечника;
  • Торф и так далее.

Такое топливо имеет высокий показатель теплотворной способности. При этом топливо имеет низкую стоимость. Это делает его более выгодным в сравнении с углем, мазутом, дровами и т.д.

Оборудование для производства биотоплива твердого типа также имеет сравнительно низкую стоимость и доступно практически каждому. Стоит отметить, что благодаря низкой конкуренции в данной области и простоте производства бизнес по производству пеллет является весьма выгодным и быстро окупаемым.

Технология производства брикетов биотоплива твердого типа заключается в том, что исходное сырье (солома, опилки, лузга, скорлупа орехов или щепки) измельчаются, высушиваются и прессуются в небольшие гранулы, которые впоследствии охлаждаются и просеиваются.

Переработка соломы в биотопливо – это наиболее выгодный вариант изготовления пеллет. Это объясняется тем, что такое сырье является быстро возобновляемым. Помимо этого для изготовления используются печи, которые можно топить той же соломой. Это означает, что из расходных материалов используется исключительно солома. Стоит отметить, что пеллеты из соломы имеют высокие показатели теплотворной способности и низкий уровень остатка золы после сгорания (около 5%).

По теплотворным показателям любые виды пеллетов имеют практически одинаковые показатели. Отличия заключаются в том, сколько золы остается после их сгорания. Вот здесь вперед вырываются гранулы, сделанные из торфа и лиственной древесины. Кроме этого в зависимости от исходного сырья, пеллеты могут иметь специфических запах, а также различную продолжительность и интенсивность горения.

Топливные гранулы вполне успешно используются не только в отопительных предприятиях, но и в частных целях. С их помощью можно топить твердотопливный котел, при этом его уровень КПД несколько увеличивается, благодаря повышенной теплотворной способности. Также пеллеты часто используются для топки каминов.

1.3. Биогаз

Биогаз – это газ, который производиться в процессе брожения биомассы. Разложение исходного сырья осуществляется под воздействием трех разных видов бактерий. Первые питаются биомассой и выделяют вещества, питающие второй вид бактерий, которые в свою очередь выделяют продукты жизнедеятельности, которыми питаются последние. Последний вид бактерий в процессе жизнедеятельности выделяют биогаз – метан.

По сути – это обычный газ, который добывается искусственным методом. Процесс его изготовления достаточно длительный и дорогостоящий, из-за чего такой способ производства не пользуется широким спросом, а итоговая продукция имеет высокую себестоимость. Помимо этого установка для производства биотоплива (биометана) имеет высокую стоимость.

Данный вид топлива на сегодняшний день используется крайне редко. Возможно в будущем, когда месторождения природного газа исчерпаются, такое производство станет просто необходимым, но пока что эта область остается наименее востребованной.

1.4. Жидкое биотопливо

Производство биотоплива жидкого типа является одним из наиболее развивающихся областей промышленности. Это объясняется тем, что такое топливо используется в наиболее широком спектре деятельности людей. В первую очередь жидкое биотопливо применяется в транспорте. К примеру, биодизель – это отличная альтернатива обычному дизельному топливу. При этом выбросы вредных веществ при сжигании биотоплива существенно ниже.

Сырье для биотоплива жидкого типа – это растительные масла:

  • Масло подсолнечника;
  • Пальмовое масло;
  • Масло рапса и так далее.

В подавляющем большинстве случаев жидкое биотопливо используется для заправки автомобилей. В наше время существует несколько видом такого топлива:

  • Биоэтанол;
  • Биометанол;
  • Биобутанол;
  • Диметиловый эфир;
  • Дизельное биотопливо;
  • Биотопливо второго поколения.

Каждый из видов имеет уникальные характеристики и используется только в определенных областях. К примеру, биоэтанол является отличной альтернативой обычному бензину, хотя и уступает ему по количеству выделяемой энергии. Биодизель – это отличная замена обычного дизеля, при этом такое топливо может использоваться даже в обычных дизельных автомобилях без доработок двигателя и топливной системы.

Получение биотоплива из растительных масел – это довольно простой процесс. Он основывается на том, что каждое масло содержит триглицериды. Это означает, что в состав любого растительного масла входит глицерин. Именно это вещество придает маслу вязкость.

Для того, чтобы превратить масло в биотопливо в первую очередь необходимо вывести из него глицерин. Благодаря этому вязкость масла уменьшиться. Выводиться глицерин при помощи спирта. Этот процесс имеет название трансэтерификация. В результате получается чистое биологическое дизельное топливо.

Процесс изготовления биоэтанола несколько отличается от производства биодизеля. Кроме этого в качестве сырья используются зерна различных культур, к примеру, пшеницы или ржи.

Стоит отметить, что биоэтанол по сути является обычным этанолом, который получается в результате переработки растительного сырья. Производство такого топлива схоже с изготовлением обычного пищевого спирта.

Итак, технология производства биотоплива (биоэтанола) состоит из следующих этапов:

  • Подготовка и измельчение исходного сырья – зерен;
  • Процесс ферментации. Это процесс расщепления крахмала до спирта. Это происходит при помощи рекомбинантных препаратов альфа-амилазов – глюкамилаза и амилосубтилин, которые в свою очередь получают биоинженерным путем;
  • Брагоректификация – это процесс осуществляется на специальных разгонных колоннах.

2. Биотопливо из водорослей: Видео

В наше время более успешной заменой биэтанолу является биобутанол. Это объясняется тем, что такое топливо имеет более высокий энергетический потенциал. Кроме этого биобутанол менее летуч и может быть использован в автомобиле без каких-либо доработок двигателя и топливной системы. Современное гибридное топливо БИО100 является смесью 65% биоэтанола с добавлением третбутилового эфира. Такое биотопливо существенно снижает тепловую нагрузку на мотор (приблизительно на 1/3), что в свою очередь повышает эксплуатационные характеристики и срок работы двигателя.

Помимо заправки автомобилей жидкое биотопливо также используется для топки специальных биокаминов. При этом стоит отметить, что такие камины могут иметь любой внешний вид, от классического, до современного. Кроме этого они имеют повышенный уровень безопасности. Не смотря на то, что биоэтанол имеет более высокую стоимость, чем обычные дрова, он все же более экономичен при горении. Благодаря этому в целом биокамин считается более дешевым в обслуживании.

3. Производство биотоплива в России

Многие производители биотоплива в России и за рубежом понимают, что это перспективная область промышленности, которая стоит в самом начале своего развития. Считается, что именно такие виды топлива помогу сохранить окружающую среду. Кроме этого они помогут пережить мировой энергетический кризис, который начнется с окончание запасов нефти и угля.

В России существует не один завод по производству биотоплива, который уже сегодня имеет заказы от разных предприятий, от небольших частных фирм, до огромных заводов. Такой спрос на биотопливо объясняется низкой стоимостью последнего. При этом биотопливо практически не уступает традиционным видам топлива. Если говорить о пеллетах, то они имеют высокую теплотворную способность, при этом после сгорания остается минимум отходов в виде золы, чего нельзя сказать о дровах и угле.

Помимо сохранения экологии производство биотоплива позволяет с пользой использовать отходы сельскохозяйственной промышленности, перерабатывая солому, навоз и другие биомассы в топливо, которое в свою очередь позволяет получить чистую энергию.

Оборудование для биотоплива может отличаться между собой. Это зависит от типа производимого горючего. По стоимости такое оборудование также отличается. К примеру, наиболее дешевым является пресс-гранулятор на дизельном топливе, который используется для изготовления пеллет в частных условиях. Однако для того, чтобы развернуть крупномасштабное производство потребуются целые производственные линии, которые отличаются высокой производительностью.

Также существуют целые плантации различных культур, к примеру, водорослей, которые используются для производства биотоплива. Это новые технологии в производстве биотоплива второго поколения. Водоросли не требуют особого ухода, при этом они могут произрастать в грязной или чистой, соленой или пресной воде. Для роста водорослям требуется всего лишь две составляющие – вода и солнечный свет. Данная технология имеет далеко идущие перспективы и активно развивается в России.

www.techno-guide.ru

Развитие рынка биотоплива в мире

Библиографическое описание:

Хоруженко Е. С., Дорогов В. К. Развитие рынка биотоплива в мире [Текст] // Инновационная экономика: материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Казань, октябрь 2017 г.). — Казань: Бук, 2017. — С. 27-31. — URL https://moluch.ru/conf/econ/archive/262/12918/ (дата обращения: 24.08.2018).



Введение

Уже давно в мире существует проблема нехватки энергоресурсов (источников энергии). Из-за борьбы за энергоресурсы, как одного из факторов, влияющего на направление развития мировых отношений, в последние годы этот вопрос возникает все чаще и чаще.

К источникам энергии относят: нефть, газ, уголь и др. Однако при использовании таких энергоресурсов встает вопрос по безопасности и утилизации отработанного топлива. Серьезные опасения возникают по поводу зависимости состояния планеты от использования традиционных видов топлива. Также с каждым годом идет увеличение спроса на запасы топлива. Но, учитывая тот факт, что ресурсы на планете ограничены, то идет постоянное повышение цен на мировом рынке (например, на нефть и газ).

В такой ситуации совершаются попытки использования различных способов получения энергии с помощью нетрадиционных (альтернативных) и возобновляемых источников энергии. Одним из преимуществ нетрадиционных энергоресурсов является снижение цены, в связи с быстрым, для последних лет, развитием технологий. Одним из альтернативных источников энергии является биологическое топливо (биотопливо).

Основой биотоплива является биомасса (продукт фотосинтеза). Это самый мощный на планете преобразователь солнечной энергии и последующей многообразной пищевой цепочки, основной источник топлив и энергии.

Биотопливом называют продукт переработки биомассы, применяемый человеком при получении энергии. Одним из простейших видов биотоплива является дерево (ствол, палка и др.), брошенное в огонь. Возможно, оно было и первым в использовании. Позже его вытеснили газ, уголь, нефть и различные электрические устройства. Сегодня в мире древесина очень редко используется для получения энергии (в основном во многих странах, народах Африки), а могла бы стать решением энергетической проблемы для населенных пунктов, удаленных от транспортных артерий. Существует несколько способов преобразования биомассы в энергию:

‒ Термохимические (гидрогенизация, пиролиз и газификация)

‒ Биохимические (биоконверсия)

‒ Агрохимические (экстракция)

Всё биотопливо можно классифицировать следующим образом

 Твердое биотопливо (дрова, ДГТ, топливные бригеты и т. д.)

 Жидкое (моторное) биотопливо (биэтанол, биодизель и т. д.)

 Газообразное биотопливо (биогаз)

Сравнительно недавно появились такие виды биотоплива, как:

 Продукты жизнедеятельности микроорганизмов

 Пеллеты

 Биогаз

Анализ использования биотоплива вмире

Как представлено на рис. 1 и рис.2 с каждым годом производство электроэнергии из альтернативных источников и, в частности, биоэнергетической продукции продолжает расти, способствуя удовлетворению растущих потребностей в энергии в ряде стран, а также достижению экологических целей. Однако, биоэнергетика по-прежнему сталкивается с рядом проблем, таких, как, например, снижение цен на нефть, а также политическая нестабильность на некоторых рынках. Использование электроэнергии, произведенной из биомассы, растет быстрее — в среднем на 8 % в год — с особенно быстрыми темпами в Китае, и Европе. Производство этанола увеличилось на 4 % в общемировом масштабе. [5] Рекордные показатели наблюдаются в США. Мандаты на состав биотоплива (традиционного и возобновляемого) сохранили спрос на биотопливо на фоне падения цен на нефть, однако неопределенность рыночной ситуации удерживает все-таки инвесторов от вложений в биотопливо. Мандаты на состав биотоплива защитили спрос на биотопливо от падения цен на ископаемые виды топлива, но осталась неопределенность в ограничении инвестиций в строительство новых производственных мощностей в течение года. В 2016 продолжается прогресс в разработке биотоплив нового поколения с увеличением мощности и объемов производства топлива термическим и биологическим способами. Так, например, ведутся такие научные исследования как действие выгорания биомассы на эффективность высвобождаемой энергии [1]. Так и разработка новых методов получения биотоплива, например, из отходов сырья, лесного и сельского хозяйства [2].

C:\Users\Екатерина\Downloads\Charts (1).png

Рис. 1. Установленная общая мощность возобновляемой энергии (биоэнергии) в мире, МВт [3]

Рис. 2. Использование биотоплива странами, МВт [3]

По использованию биотоплива Россия далеко отстала от остальных стран (например, Бразилии, США, Китая), причем темпа роста практически не видно. По данным International Renewable Energy Agency (IRENA) количество используемой энергии (мощность) в 2014–2016 гг. не менялось и составляет 1370 МВт.

На рис. 3 представлено изменение цен на некоторые виды биотоплива энергетических предприятий UAB «EPSO-G» и AB «Klaipėdos nafta» (Литва). Видно, что за промежуток времени 2014–2016 гг. цены на различные виды биотоплива уменьшаются, хотя и остаются дороже традиционных источников энергии. Например, стоимость нефти по состоянию на май 2017 г. держится на уровне 52 USD за баррель.

Таблица 1

Средняя цена биотоплива вмире, EUR/тнэ без НДС [4]

Год

Измельченная древесина

Древесные гранулы

2014 (I кв)

206

316

2014 (II кв)

177,17

314,57

2014 (III кв)

157,67

315,3

2014 (IVкв)

174

324

2015 (I кв)

165

308

2015 (II кв)

118,6

258,3

2015 (III кв)

113

248,3

2015 (IVкв)

146

256

2016 (I кв)

114

263

2016 (II кв)

119

253

2016 (III кв)

114

241

Рис. 3. Динамика изменения цен на биотопливо в мире [4]

Динамика изменения средних экспортных цен на пеллеты (рис.4) также указывает на тенденцию уменьшения цены на биоэнергию в России. На рис. 5 представлена динамика мировых цен на индустриальные пеллеты, на основе индекса CIF ARA. Использование индекса CIF означает, что продажная цена включает в себя стоимость товара, фрахт и транспортные расходы, а также стоимость страховки при перевозке.

Рис. 4. Динамика Российских средних экспортных цен на пеллеты, USD/т [5]

Рис. 5. Динамика цен на индустриальные пеллеты, на основе индекса CIF ARA, USD/т [5]

По данным исследованиям компании Abercard (рис.4) к 2050 году предполагается увеличение спроса на биотопливо в 10,7 раз по сравнению с 2017 годом. Прогнозируется уменьшение спроса на биоэтанол первого поколения (в 30 раз в 2045 году) и незначительный рост спроса на биодизель (в 2 раза). Основной спрос будет приходиться на биодизель второго поколения, биореактивное топливо и биометан.

http://www.abercade.ru/i/photo/alternative_77.jpg

Рис. 6. Прогноз общемирового спроса на биотопливо до 2050 года [6]

В период 2025–2050 годы прогнозируется лидерство Китая по спросу на биотопливо: в 2010 году спрос составлял всего 0,1 ЭДж биотоплива, предполагаемый спрос в 2050 году вырастет в 70 раз и составит 7 ЭДж. На Китай придется 22,2 % общемирового спроса на биотопливо.

Рынок Северной Америки не подвергнется значительным изменениям, и спрос на биотопливо будет колебаться в пределах 4 ЭДж (что соответствует 14,3 % общемирового спроса). В Индии, в соответствии с прогнозом, спрос увеличится в более чем в 2 раза с 2045 года по 2050 год и составит 12,06 %.

Наименьший рост спроса ожидается в странах Африки, бывшего Советского Союза, в том числе России, в Восточной Европе и странах Азии — в 2050 году он составит всего 19 % общемирового спроса на биотопливо.

Выводы

За альтернативными источниками энергии, в частности, биотопливом, закрепился статус конкурентоспособного источника энергии, как в развитых, так и в развивающихся странах. Этому в первую очередь поспособствовало растущая ценовая конкурентоспособность технологий с использованием возобновляемых источников энергии и биотоплива, политические инициативы, необходимость решения проблем энергетической и экологической безопасности, растущая потребность в энергии со стороны развивающихся и молодых экономик мира, необходимость сделать современную энергетику доступной.

Литература:

1. Proskurina, S., Heinimö, J., Schipfer, F., Vakkilainen, E. Biomass for industrial applications: The role of torrefaction [Текст]/ S. Proskurina, J. Heinimö, F. Schipfer, E. Vakkilainen // Renewable Energy .-2017. — Вып. 111.– С. 265–274.

  1. Whalen, J., Xu, C., Shen, F., Kumar, A., Eklund, M., Yan, J. Sustainable biofuel production from forestry, agricultural and waste biomass feedstocks [Текст]/Whalen, J., Xu, C., Shen, F., Kumar, A., Eklund, M., Yan, J.// Applied Energy .-2017. — Вып. 198.– С. 281–283.
  2. Featured Dashboard — Capacity and Generation: Statistics Time Series [Электронный ресурс] // International Renewable Energy Agency www. resourceirena.irena.org, 2017. URL: http://www. resourceirena.irena.org/gateway/dashboard/?topic=4&subTopic=16
  3. BALTPOOL — биржа энергоресурсов (биоресурсов) [Электронный ресурс] // BALTPOOL www.baltpool.lt, 2009–2017. URL: http://www.baltpool.lt/ru/tsena-na-postavlyaemoe-biotoplivo/
  4. Состояние биотопливной отрасли по итогам 2016 года. Рынки и перспективы [Электронный ресурс] // Ассоциация ЭНБИО www.enbio.ru/, 2016. URL: http://enbio.ru/2016/12/25/analyst-for-2016
  5. Прогноз общемирового спроса на биотопливо — Abercard [Электронный ресурс] // Исследовательская компания www.abercade.ru, 1999–2017. URL: http://www.abercade.ru/research/analysis/8991.html

Основные термины (генерируются автоматически): USD, CIF, биотопливо, III, ARA, общемировой спрос, Китай, IRENA, альтернативный источник энергии, EUR.

Похожие статьи

Зависимость экономики Китая от внешних поставщиков...

Гидроэнергетика представляется хорошей альтернативой угольной энергии, являющейся на данный момент главным источником энергии в КНР, но в то же

С 2011 года Китай считается крупнейшим в мире импортёром угля. В основном для удовлетворения своего спроса на уголь...

Анализ использования биотоплива при производстве...

Истощение традиционных источников энергии и повышающийся спрос и стоимости на углеводородные энергетические ресурсы вызывают настороженность всех

Одним из альтернативных источников энергии является биологическое топливо (биотопливо).

Перспективы развития энергетики в России и в мире

В результате прогнозируется быстрый рост спроса на ископаемые источники энергии, рост разногласий между компаниями и государствами на этой почве, ухудшение экологической ситуации в целом.

Актуальность развития в Российской Федерации... | Молодой ученый

В статье рассматривается актуальность перехода к использованию альтернативных источников электроэнергии и перспективы развития в России биоэнергетики. Ключевые слова: биотопливо, пеллет, возобновляемые источники энергии.

Энергетическая политика КНР в начале XXI века | Молодой ученый

Стоит отметить, что за последние 15 лет в Китае спрос на энергоресурсы активно растет, и такая ситуация

Ограниченность внутренних запасов энергоресурсов вынуждает США и КНР направлять свои усилия на поиск других альтернативных источников нефти, газа, редких...

Биотопливо из моря | Статья в журнале «Молодой ученый»

углекислый газ, Мировой океан, водоросль, альтернативный источник энергии, Черное море, тяжелая вода, сельское хозяйство, жидкое биотопливо, ветровая энергетика, ядерное топливо.

Горизонты использования альтернативных источников энергии

Россия, альтернативный источник энергии, альтернативная энергетика, солнечная энергия, солнечная панель нового поколения, батарея, панель, США

Ключевые слова: энергетика, возобновляемые источники энергии, ветроэнергетика, биотопливо, солнечная энергия.

Развитие возобновляемой энергетики в Республике Казахстан...

Основные термины (генерируются автоматически): Казахстан, EEG, Китай, альтернативная энергетика, возобновляемый источник энергии, Германий

Ключевые слова: энергетика, возобновляемые источники энергии, ветроэнергетика, биотопливо, солнечная энергия.

moluch.ru

Состояние и перспективы мирового рынка биотоплива. Cleandex

Структура рынка

Производство биотоплива во всем мире увеличилось в три раза с 2000 по 2007г.: с 4,8 млд.галлонов до 16,0 млд.галлонов. Однако на его долю приходится только 3% от общих поставок топлива для транспорта.

На диаграмме представлена структура производства биотоплива по странам в 2007г.:

1.jpg

Диаграмма 1 Структура производства биотоплива по странам (Источник - FO Licht)

Около 90% производственных мощностей биотоплива приходится на США, Бразилию и ЕС. В то же время, возможно, что производство может рассредоточится по всему миру в случае успешной реализации правительственных программ в Китае, Малайзии и Китае.

Можно заметить, что значительно увеличились в сравнении с 2005г. производственные мощности ЕС (с 4,8% до 15%)

В таблице можно увидеть производственные мощности биотоплива в различных странах:

Страна

Биоэтанол (млн.галлонов)

Биодизель (млн.галлонов)

Бразилия

4 966,5

64,1

Канада

264,2

25,4

Китай

422,7

29,9

ЕС

608,4

1 731,9

Индия

105,7

12,0

Индонезия

-

107,7

Малайзия

-

86,8

Таиланд

79,3

68,8

Соединенные Штаты Америки

6 498,7

444,5

Таблица 1. Производственные мощности биотоплива.

Таким образом, очевидно, что лидирующее положение занимает производство биоэтанола.

В Бразилии 90 процентов выпускаемых автомобилей оснащены двигателями, предназначенными для функционирования на этаноле. 3 млн.машин ездят только на этаноле, а еще 16 млн. - на смеси этанола и бензина.

В США 12% автомобилей работают или могут работать на альтернативном топливе, включая этанол. В США широкое распространение получил так называемый газохол - бензин, содержащий 10% спирта. Применение газохола допускается всеми крупными производителями автомобилей без переделки двигателя.

Сырье для производства биотоплива

Ведущим сырьем для производства биотоплива, являются кукуруза, сахар и растительное масло.

Для биоэтанола наиболее экономичным является бразильский сахарный тростник. На втором месте - американская кукуруза. Далее, с большим отрывом, идут остальные зерновые, производимые в других регионах мира.

Для производства биодизеля наиболее оптимальным сырьем является рапс.

В таблице можно увидеть какие культуры используются для производства биотоплива в разных странах:

Страна

Биоэтанол

Биодизель

Бразилия

сахарный тростник, соевые бобы, пальмовое масло

касторовое масло

Канада

кукуруза, пшеница, солома

животные жиры, растительные масла

Китай

кукуруза, пшеница, маниока, сладкое сорго

растительные масла

ЕС

пшеница, другие зерновые культуры, сахарная свекла, вино, спирт

рапс, подсолнечник, соя

Индия

меласса, сахарный тростник

пальмовое масло

Индонезия

сахарный тростник, маниока

пальмовое масло

Малайзия

-

пальмовое масло

Таиланд

меласса, маниок, сахарный тростник

пальмовое масло, растительное масло

Соединенные Штаты Америки

кукуруза

соя, другие масличные культуры, животные жиры, рециркуляция жиров и масла

Таблица 2. Использование с/х культур в производстве биотоплива в разных странах.

Негативно повлияло на развитие рынка биотоплива растущая озабоченность в мире по поводу роста цен на продовольствие. По данным Международного валютного фонда, мировые цены на продукты питания выросли на 10 процентов в 2006 году из-за роста потребления кукурузы, пшеницы, сои в том числе из-за производства биотоплива.

В этой связи большие надежды сейчас возлагаются на начало коммерческой реализации проектов по производству биотоплива второго поколения. Факторы, влияющие на рынок биотоплива

Перспективы дальнейшего развития биотоплива будет связано со следующими факторами:

  • ценами на нефть;
  • наличия недорогих видов сырья;
  • правительственной поддержки;
  • технологическими прорывами, которые могли бы снизить стоимость биотоплива второго поколения;
  • конкуренцией со стороны альтернативных вариантов топлива.
Рост цен на нефть является наиболее важным фактором повышения конкурентоспособности альтернативных видов топлива, включая биотопливо. В этом смысле аналитики сходятся во мнении, что ниже 50 долл за баррель они не опустятся. По оценкам Merrill Lynch прекращение производства биотоплив приведёт к росту цен на нефть и бензин на 15%. Стоимость биотоплива во многом определяются стоимостью сырья для его производства: на 37% биоэтанол от сахарного тростника в Бразилии, на 40% - от кукурузы в США, на 34% - от сахарной свеклы — в ЕС. Увеличение цен на эту продукцию привело к снижению конкурентоспособности биотоплива. Мощную государственную поддержку производителям биотоплива осуществляют США, Бразилия, ЕС, Китай и ряд других стран. Правительства используют различные политические инструменты, которые уменьшают риски и неопределеннность для инвесторов. Наиболее распространенным средством является требование примеси биотоплива к традиционному топливу для обеспечения гарантированного спроса на него. В таблице приведены правительственные программы разных стран по внедрению биотоплива:

Страна

Правительственные планы

Бразилия

25% примесь этанола в бензине (E25) в 2007 году; 2% примеси биодизельного топлива с дизельным (B2) в начале 2008 года, 5%- к 2013 г.

Канада

5% - содержание этанола в бензине к 2010 г.; 2% биодизельного топлива в дизельном к 2012г.

Китай

пять провинций планируют использовать 10% смеси этанола с бензином

ЕС

5,75% - доля биотоплива в общем объеме к 2010 году, 10% - к 2020г.

Индия

10% примеси этилового спирта в бензине до конца 2008, 5% - примесь биодизеля к 2012 году.

Индонезия

10% биотоплива до 2010 г.

Малайзия

5% присмесь биодизеля используемого в транспортных средствах

Таиланд

увеличение потребления Е10 в два раза к 2011г. за счет использования ценовых стимулов;

Соединенные Штаты Америки

использование 7,5 млд. галлонов биотоплива, к 2012 году; предложения по повышению возобновляемых источников топлива до 36 млд галлонов (в основном из кукурузы и целлюлозы) в 2022.

Таблица 3. Правительственные планы по внедрению биотоплива. Однако, опыт некоторых стран, показал, что эти цели будут вряд ли досигаемы.

В некоторых странах также используются субсидии, налоговые льготы для преодоления высокой стоимости биотоплива.

Например, Европа предлагает премию в 18,7 евро за акр для производства сырья для биотоплива. Правительство Индии субсидирует на 40% от стоимости создания производства сахарных заводов. Бразилия поощряет потребление путем введения налога на продажу ниже, для E25, чем для бензина.

США предоставляет налоговые возвраты в размере 0,51 долл за 1 галлон этанола и 1 долл — биодизельного топлива.

Технологический прогресс: более высокие урожаи биомассы с акра, получение большего числа галлонов биотоплива из тонны биомассы может постепенно снизить экономические издержки и экологических последствия производства биотоплива. Производство биотоплива, вероятно, будет наиболее рентабельным в тропических районах, где урожайность биомассы выше.

Таким образом, перспективы биотоплива зависят от ряда взаимосвязанных факторов. В настоящий момент на развитие рынка биотоплива положительно влияет рост цен на нефть. С другой стороны, прибыльность сектора сильно подорвали рост цен на сырье (кукурузу и растительное масло), что значительно повлияло на себестоимость биотоплива и продовольственный кризис.

Россия

В России удельный вес биотоплива в общем объеме потребления, составляет менее 1%. Моторное биотопливо в России практически не используется. Европе этот показатель в среднем 6-8%. В Швеции до 80% всей тепловой энергии производится с использованием твердого биотоплива.

В России нет действующего производства биотоплива. В 2007г. рост интереса к биотопливу в Европе привел к появлению инвестиций в отрасль в стране. В ближайшее время планируется построить несколько проектов по производству биоэтанола. Однако, в России на сегодняшний день не сложился рынок конечного потребления биотоплива и, следовательно, его планируется экспортировать.

Некоторые эксперты считают нерентабельным конечное производство биотоплива в нашей стране и полагают, что возможен лишь экспорт сырья в Европу.

Некоторые западные компании сейчас занимаются выращиванием рапса на территории России.

На настоящий момент перед российским биотопливным рынком стоит ряд препятствий для его дальнейшего развития:

  • наличие акциза на спирт — 25 руб/литр тормозит налаживание производства этанола;

  • высокий уровень цен на зерно и масленичные культуры приводят к тому, что себестоимость биотоплива на несколько порядков выше традиционного;

  • отсутствие государственной поддержки производства;

  • природные условия приводят к ограниченности возможности использования биотоплива в транспортных средствах.

В нашей же стране использование биотоплива может дать ощутимый экономический эффект - через сокращение себестоимости тепловой и даже электрической энергии. Также это может способствовать подъему сельского хозяйства и привлечению инвестиций в страну.

Для полного замещения потребления бензина в России биотопливом потребуется 110-120 млн. тонн зерна. Эта задача является недостижимой, т.к. совокупное производство зерна в стране на несколько порядков ниже.

По оценкам экспертов, наиболее перспективным для России считается производство твердого биотоплива (пеллетированное и брикеттированное), так как в качестве сырья используются отходы сельскохозяйственного и лесоперерабатывающего производств.

Это связано в некоторой степени с состоянием с/х рынка. Неприемлемо использовать сахарный тростник. Что касается кукурузы, то цены на нее значительно выше, чем на пшеницу, а "излишков" нет. А традиционные для России культуры — пшеница, рожь и ячмень уступают по своим энергетическим характеристикам. Причем, цены на них близки к мировым.

Перспективы рынка биотоплива

Объемы производства биотоплива во всем мире должны резко вырасти в течение ближайшего десятилетия благодаря значительным государственным вложениям, о чем говорится в опубликованном докладе Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) и Организации ООН по продовольствию и сельскому хозяйству (ФАО).

Согласно докладу, мировой объем производств этанола в 2017 году достигнет приблизительно 125 миллиардов литров, что вдвое превышает уровень 2007 года.

Цены на этанол в 2009 году превысят $55 за гектолитр параллельно с ростом нефтяных котировок, однако к концу указанного периода они снова снизятся до $52-53 за гектолитр благодаря увеличению объемов производства.

Производство биодизельного топлива будет расти быстрее, чем этанола, и к 2017 году достигнет где-то 24 миллиардов литров по сравнению с почти 11 миллиардами литров в конце 2007 года. В то же время, объемы биоэтанольного производства, согласно прогнозам Международной энергетической ассоциации (IEA), к 2020 г. должны в шесть раз превысить показатель биодизельной промышленности. Тому есть несколько объяснений. Прежде всего, биодизельное производство имеет незначительную стартовую основу, в то время как биоэтанольные рынки в США и Бразилии уже достигли существенных объемов. Во-вторых, производство биодизеля требует большего числа сельскохозяйственных площадей, так как показатель выпуска биоэтанола с единицы посевной площади намного выше. В-третьих, прогнозируется, что ЕС, где действуют ограничения на объемы выпуска биодизеля, останется доминирующим производителем.

Общемировой потенциал энергоресурсов, основанных на биомассе, составляет, по различным оценкам, от 2 до 27 млрд т. При этом объемы биотопливной индустрии должны составить около 52,5 млрд долларов.

Однако, уже в настоящее время прогнозные показатели могут быть скорректированы обозначившимися отрицательными тенденциями, вызвавшими общемировые дискуссии.

Прежде всего, речь идет о росте цен на сырье и как следствие на продовольственные товары, в чем многие эксперты обвиняют биотопливную промышленность. Прогнозный рост цен на кукурузу составляет 27%. Значительную динамику роста демонстрируют зерновые и масличные культуры, стоимость которых, по оценкам аналитиков Economist Intelligence Unit (EIU), в 2007 г. увеличится на 16% и 29% соответственно. При этом реальная степень значимости влияния биотопливного рынка на сырьевую инфраструктуру не определена. Признается целый комплекс факторов, воздействующих на текущую ситуацию, а именно рост цен на нефтяные энергоносители, рост продовольственного потребления (как результат бурно развивающихся экономик Китая и Индии и общего роста численности населения), неблагоприятные климатические условия и т.д. Поэтому данная проблематика остается на уровне рассуждений, хотя тем самым оказывая косвенное негативное влияние на развитие рынка.

Другим сдерживающим фактором является экология. Так, недавно обнародованные результаты национальных исследований США заявили об угрозе водного истощения в связи с наращением объемов выращивания в северных и южных штатах кукурузы, требующей больше воды, чем традиционные соя и хлопок. Кроме того, производство самого биоэтанола является довольно водоемким: завод по производству 378 млн л биотоплива потребляет воды столько же, сколько город с населением 5 тыс. чел.

К огромному беспокойству приводит также ситуация текущего перенасыщения производственных мощностей в ведущих странах-производителях: США, Бразилия, ЕС, что приводит к снижению цен на биотопливный продукт. Например, в США цены снизились в течение 2007 г. на 30%. В Бразилии в настоящий момент действуют около 40 биодизельных заводов ( и в стадии разработки находятся еще 42 проекта), которые могут производить около 2,18 млрд л в год. Это намного превышает спрос, установленный правительством на уровне 840 млн л в год.

Во многом перспективы биотоплива будут также зависеть от развития инфраструктуры: количества заправок, доступности "переделки" автомобиля под заправку. На сегодняшний момент цена за последнюю услугу достигает 200-300 долл.

С развитием международных торговых отношений существенно увеличится число участников биотопливного рынка. Согласно Biofuels Progress Report, основными предметами импорта станут рапсовое масло из Украины, России; соевое масло из стран Латинской Америки, пальмового масла из Индонезии и Малайзии, а также биоэтанол из Бразилии и других стран тропического региона.

Группу основных потребителей импортного биотоплива будут составлять ЕС, Китай и Индия. Расширится сегмент потребления в развивающихся странах Азии и Африки, уже заявивших о национальных биотопливных программах.

www.cleandex.ru

Биодизель в России: технология производства из рапса, водорослей

Биодизель в Санкт-Петербурге

Биодизель — это топливо для дизельных двигателей, получаемое путем переработки растительных масел и животных жиров. Для получения биодизеля применяют масла: рапсовое, соевое, подсолнечное, пальмовое, кукурузное, кокосовое, кунжутное, горчичное, конопляное, хлопковое, льняное, арахисовое, касторовое и другие. В странах ЕС и США технология производства биодизеля хорошо отработана, поэтому там оно дешевле минерального дизтоплива, получаемого из нефти.

Получение биодизеля

С химической точки зрения биодизель представляет собой метиловый эфир. Его получают в процессе добавления к растительному маслу метанола в соотношении 9:1. В присутствии щелочного катализатора смесь нагревают в реакторных колоннах до 60 ºС. В результате химической реакции образуется метиловый эфир, названный биодизелем, и глицерин.

Для получения биодизеля в промышленных объёмах в разных странах используют различное сырьё. Так, в ЕС наиболее перспективным для превращения в биодизель считают рапсовое масло, в США — соевое. Самым эффективным выходом с единицы площади обладает биодизель, получаемый из водорослей — на порядок больше, чем из рапса.

Достоинства и недостатки биодизеля

Использование биодизеля

Преимущества:

  1. Биотопливо сгорает с минимальным образованием токсических отходов и сажи.
  2. При низком содержании серы обладает, в отличие от минерального дизтоплива, хорошими смазочными способностями, что продлевает ресурс работы двигателей.
  3. Биотопливо не имеет неприятного бензольного запаха, быстро разлагается микроорганизмами при случайном проливании на землю.
  4. Его производство не вызывает сложностей, характерных для нефтепереработки.Использование биодизеля даёт снижение объёма выделяемого углекислого газа по сравнению с традиционным топливом, что является выгодным с экологической точки зрения.
  5. Выпуск биодизеля увеличивает объёмы сельхозпроизводства в странах без добычи нефти, даёт дополнительные рабочие места.

Недостатки:

  1. Биодизель для двигателя более агрессивен к его резиновым деталям, лакокрасочному покрытию кузова.
  2. Мощность двигателя на биотопливе падает на 6-8 %, на столько же возрастает его потребление.
  3. При низких температурах образуются отложения в виде кристаллов воска, которые закупоривают аппаратуру. Поэтому в автомобилях необходима установка устройств подогрева.
  4. Хранить биодизель более 3 месяцев не рекомендуют, поскольку он разлагается.

Применение

В условиях наступления в непредсказуемом будущем пугающего дефицита нефти и нефтепродуктов производство альтернативного вида топлива воспринимается в мире положительно. Специалисты считают, что развитие производства биодизеля во многом обязано правительствам стран, таким образом поддерживающих своих сельхозпроизводителей.

Не менее 50 стран уже либо производят биодизель, либо используют его. Наибольших успехов добились Германия, Франция, Финляндия, Испания, США.

Как правило, биодизель применяют не в чистом виде, а в смеси с минеральным топливом. Это отражено в существующих стандартах ведущих стран ЕС, узаконивающих топливо с биодизелем в размере 5 % содержания последнего.

Производство и выпуск в России

Процесс на производстве биодизельного топлива

В России нет государственной программы выпуска биодизеля, существуют лишь региональные программы. Однако интерес к этому виду топлива есть, и инициируется он, в основном, сельхозпроизводителями.

Так, Минсельхоз предполагает, что производство биодизеля может базироваться в России на рапсе, сое и подсолнечнике. Существующий потенциал страны по производству рапсового масла составляет 5,5, из которых 2,5 млн т. можно потреблять внутри страны в качестве биодизеля, 0,5 млн т. – продовольственного сырья, а 2 млн т. в виде метилового эфира — отправлять на экспорт.

Ограничивает ускоренное развитие этого направления не только наличие в стране развитой нефтедобычи. Помехой могут стать низкие урожаи.

Расчёты показывают, что при хорошей организации растениеводства и производства в нашей стране себестоимость биодизеля может быть чуть ли не вдвое меньше этого показателя для традиционного дизельного топлива.

dostavka-toplivo-spb.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта