Производство биотоплива становится отраслью. Множество доказательств тому прозвучало на юбилейном десятом конгрессе «Биомасса: топливо и энергия – 2015».
Конгресс «Биомасса: топливо и энергия – 2015» традиционно проводит Российская биотопливная ассоциация и ее президент Алексей Аблаев, во многом благодаря энтузиазму которого у экспертов и аналитиков существует такая замечательная площадка для дискуссий. На этот раз специалисты сельского хозяйства и нефтяной отрасли, биотехнологи, энергетики и ученые вели разговор о технологиях производства биотоплив второго и третьего поколения, мировом рынке биотоплива и перспективах строительства биозаводов.
Тенденции
Рассуждая об основных современных тенденциях, спикеры в первую очередь отмечали рост урожайности основных сельскохозяйственных культур в мире. Этот факт, безусловно, связан с массовым внедрением технологий точного земледелия в сельском хозяйстве и успехами биоинженерии и селекции. Создание трансгенной пшеницы, сои, кукурузы – давно реализованный этап развития биотехнологий.
Другой тренд – кризис перепроизводства на мировом рынке сельскохозяйственного сырья и высокий уровень мировых запасов в течение последних двух лет, сформировавший ожидания по снижению реальных цен. Если в 2010 – 2013 годах мировые цены на сельскохозяйственное сырье, которое традиционно перерабатывается в биотопливо, находились на своем пике, что стало определенным тормозом для развития рынка зеленой энергии, то в 2014 – 2015 году после падения цен на все сырьевые товары общество гораздо легче восприняло идею перехода к нетрадиционным видам энергоносителей. Несмотря на снижение экономической целесообразности развития биотехнологий при низкой цене на нефть, переход на новые виды энергии удешевляется и это является стимулом для развития биотопливного рынка.
Мировое производство биоэтанола в 2014 году достигло 85 млн тонн. В США топливо Е 15 стало массовым, в Бразилии представлен широкий ассортимент топлива (Е 20, Е 30, Е 85) для гибридных двигателей, рынок топливного биоэтанола энергично расширяется. Растет число стран с обязательным или установленным целевым использованием биотоплив в качестве добавок в моторное топливо. В странах Западной Европы этанольное топливо Е 85 позиционируется как экономичный вариант заправки (около одного евро за литр). Сеть заправок, где можно сэкономить, залив Е 85, растет. Автомобили Flexfuel и экологически чистые технологии – обязательная часть линейки любого европейского автомобильного концерна. После принятия соответствующего закона на Украине биоэтанол быстро нашел своего потребителя, но качество топлива, по словам специалистов, было не всегда удовлетворительным. В Таиланде Е 20 стало стандартным автомобильным топливом.
За последние несколько лет появился целый ряд стран третьего мира, использующих биодизель и биоэтанол в качестве компонента традиционного моторного топлива: на бензин Е 5 перешли в Эфиопии, Судане, Вьетнаме и Индии, а Е 10 уверенно заливают в свой бак автомобилисты Кении, Анголы, Нигерии и других стран Африки. По всей вероятности, пришло время поспорить с противниками биоэтанола, утверждающими, что биотопливо конкурирует с продуктами питания и не позволяет решить проблему голода в мире (см с. 32).
Заводы растут, как грибы
Производство спиртов на базе сахаросодержащих растений и кукурузы стало драйвером развития биотопливной индустрии Бразилии (см. с. 20) и США. Новые технологии прямого получения биоэтанола в процессе ферментации при максимальном сокращении производственных затрат начали победное шествие в Китае. Многие химические компании рассматривают этанол как стабильный источник сырья для химической промышленности.
Биотехнологические проекты, которые развиваются за океаном, зачастую находят поддержку на правительственном уровне. Понимая, что такие заводы – это новые рабочие места и создание добавочной стоимости, Министерство сельского хозяйства США и различные фонды берут на себя часть финансирования строительства объектов. Практичные американцы посчитали (данные Renewable Fuels Association), что типичный завод по производству этанола из непищевого сырья мощностью 100 млн галлонов в год обеспечивает работой 2 883 человека, включая 497 прямых и 136 непрямых рабочих мест в сельском хозяйстве. При этом местные фермеры и землевладельцы, на плечи которых ложится организация энергетических плантаций на недоиспользуемых землях, как правило, в избытке имеющихся в округе, могут рассчитывать на субсидии. На сегодняшний день в штате Северная Каролина компания Biochemtex начала строительство подобного завода по производству этанола мощностью 20 млн галлонов. Потребность в растительном сырье составляет 350 тыс. тонн в год. Эта же компания планирует поставку всего необходимого оборудования для строительства завода по производству биоэтанола и биогликоля из биомассы в Китае (Фуян). Расчетный объем переработки биомассы составляет один миллион тонн в год.
Другие лидеры в области промышленных биотехнологий в качестве приоритетной ставят перед собой задачу использования различных микроорганизмов, растительных и животных клеток для осуществления целевых превращений сахаров в продукты зеленой химии с последующим производством пластмасс, резины, автомобильного и авиационного топлива, лекарств и косметики. Ведущие биохимические компании работают над производством биотоплива третьего поколения на основе водорослей.
Коммерческой реальностью стал целлюлозный этанол. За последние два года сразу пять крупномасштабных заводов по получению этанола из растительных остатков кукурузы, багассы, рисовой соломы и других сельскохозяйственных отходов вступили в строй в различных регионах мира. Так, в Словакии немецкая компания Evonik Industries ввела в строй пилотный биозавод по производству ω-амино-лауриновой кислоты (ALS) на основе пальмоядрового масла. Цель – замещение нефтяного аналога мономера LL. Это уникальный биотехнологический процесс, знаменующий еще один шаг в направлении устойчивого производства высокотехнологичных пластмасс.
Неподалеку от Лейпцига французская компания Global Bioenergies SA приступила к строительству демонстрационного завода (Leuna Demo Plant), на котором впервые в мире будет реализован полный процесс конверсии сахара в изобутан – газообразный углеводород, до настоящего времени получаемый исключительно на основе нефти или газа. Исходное сырье: сахара, зерно, растительные остатки и некондиционная древесина. Мировой рынок изобутана и его производных на сегодняшний день оценивается в 15 млн тонн.
Компании Biochemtex и Beta Renewables подписали соглашение о строительстве в Словакии завода по производству целлюлозного этанола мощностью 55 тыс. тонн в год. Как заявляют технологи, этанол второго поколения, получаемый на основе непищевого растительного сырья, будет иметь вполне конкурентоспособную цену. Пуск завода ожидается в 2017 году.
Задача № 1: победить акциз
Как же обстоят дела в России, где дорожная карта развития биотехнологий, предполагающая создание промышленных условий для производства топливного этанола, была принята два года назад?
По информации Михаила Ершова из лаборатории по разработке перспективных и специальных бензинов ОАО «ВНИИ НП», на сегодняшний день законопроект о внесении изменений в ФЗ-171, непосредственно связанный с производством биоэтанола, находится на стадии оценки регулирующего воздействия. Небольшой шаг вперед законодатели сделали, введя, наконец, понятия биоэтанола и моторного биотоплива в текст закона. Также определены основные требования к предприятиям, производящим биоэтанол, и к процессу его денатурации. Отныне производство биоэтанола должно сопровождаться лицензированием. Окончательное принятие этого важного законопроекта ожидается в декабре 2015 года.
Примечательно, что государство отказалось от регулирования минимальных цен на биоэтанол, но ставка акцизного сбора за литр безводного спирта пока остается на уровне 93 руб. В ближайшее время эксперты ожидают выхода законопроекта о внесении изменений в налоговый кодекс с целью снятия акциза на топливный биоэтанол.
По данным Российской биотопливной ассоциации, Россия потребляет примерно 40 млн тонн бензина в год. О топливах Е 30 или Е 85 в России пока не слышали. Но даже добавка 5 % этанола в автомобильное топливо обеспечивает потенциальный рынок этанола на уровне двух миллионов тонн в год. Такой объем производства – это полноценная загрузка 20 больших заводов мощностью 100 тыс. тонн этанола в год. Однако здесь возникает другой вопрос: для производства любого этанольного топлива необходима базовая углеводородная основа для смешения ее с этанолом. Такого стандартизированного продукта в России нет. Специалисты уверены, как только этанол придет на рынок, найдутся и производители углеводородных основ. А пока ученые ВНИИ НП продолжают исследования по определению способов наиболее эффективного применения топливного биоэтанола, в частности, в качестве среднеэтанольного топлива Е 30. В долгосрочной перспективе это означает рост производства альтернативных видов топлива и в России.