Использование биологического топлива для автомобилей, которое еще недавно было экзотикой, за два последних года превратилось чуть ли не в основное направление прикладной деятельности биохимиков и автомобилестроителей и одновременно - в жупел в качестве чуть ли не основной причины повышения мировых цен на продовольствие. Катализатором биохимических исследований и разработок послужил почти двукратный рост цен на нефть, который внезапно вывел биологическое топливо из разряда интересной, но малоперспективной идеи в стадию практической разработки, на которой уже сейчас можно зарабатывать неплохие деньги.
Постоянно можно было прочитать, что биоэтанол уже используется, пока, правда, только в качестве добавки к основному топливу – бензину, во многих странах Европы и в США. Что правительства этих стран активно стимулируют исследования, производство и использование этого топлива. Что есть множество топливозаправочных станций, где можно налить в бак смешанный бензин. И что использование биотоплива существенно облегчает экологическую ситуацию в мире.
При этом, правда, было немного странно читать про успехи Европы и США в деле освоения биотоплива, и мало что читать об аналогичных успехах Бразилии. Средства массовой информации почему-то забывают эту страну, хотя именно она стала первой переводить свой автопарк на биотопливо, и добилась в этом определенных успехов. Сейчас, во всяком случае, она занимает второе (до 2006 года – первое) место в мире по выпуску биотоплива, изготавливая его из сахарного тростника. Зато буквально за год-два весь мир узнал об успехах биоэтанольной промышленности США, хотя они использовали чужой опыт. Вот что значит реклама по-американски!
Другой фигурой умолчания является химический состав «чудо-топлива». Специально изобретенное словечко «биоэтанол» скрывает обычный этиловый спирт, из которого изготавливают хорошо известный российским потребителям продукт под названием «водка». Правда, спирт, который заливают в баки автомобилей, несколько отличается от спирта, разливаемого в бутылки. Во-первых, топливный спирт практически безводный (чистое содержание спирта составляет 99,9%, а не 96%); во-вторых, топливный спирт не очищают от сивушных масел; в-третьих, его денатурируют, поэтому употреблять его внутрь опасно для здоровья. Но это частности, а в целом биоэтанол является самым обычным спиртом, производимым на самом обычном спиртзаводе.
Расписывая выгоды от применения биоэтанола, сторонники его массового внедрения умалчивают о некоторых недостатках производства и применения этого топлива. Среди достоинств упоминают низкий выброс выхлопных газов при сгорании и экономию ставшего дорогим бензина. От себя добавим третье достоинство биоэтанола – его широкое применение создает новый рынок сбыта для всех сельхозпроизводителей, в том числе и для американских фермеров, - и сразу же перейдем к недостаткам.
Основной недостаток биотоплива состоит в том, что если его использовать как чистое моторное топливо, то от автомобильной промышленности потребуются определенные усилия. Ей надо будет запустить в производство новый тип двигателя под топливо с октановым числом 105 и на 34% меньшей теплотворной способностью. Только в этом случае эффект от использования биотоплива будет полным. Но переход на новый тип двигателя будет требовать определенных капиталовложений, на которые автопромышленность пока идти не готова. Поэтому сейчас биоэтанол применяют в качестве добавки к бензину, а «чистого топлива». Качественные показатели работы двигателя от этих добавок не меняются, хотя выхлоп в атмосферу, действительно, становиться чище.
Но даже если автомобильная промышленность сможет провести конверсию и обновить модельный ряд двигателей, полностью отказаться от бензина и перейти на «чистое биотопливо», все равно не получится – его просто-напросто не хватит.
Хотя биоэтанол можно производить практически из любого вида сельскохозяйственного сырья, начиная с сахарного тростника и картофеля и заканчивая кукурузой и пшеницей, не говоря уже о свекле или топинамбуре, возможности по широкому вовлечению этих сельскохозяйственных культур в дополнительный хозяйственный оборот не очень велики. Показать это ограничение можно на простом примере.
Так, на современном спиртзаводе из одной тонны кукурузы производится 110 галлонов (440 литров) этанола. Мировое производство кукурузы округленно составляет 600 млн. тонн в год. Таким образом, если всю производимую кукурузу переработать в биоэтанол, то из нее будет получено 264 млрд. литров. С учетом того, что мировой автомобильный парк превысил 700 млн. шт., то на каждый автомобиль придется 347 литров нового топлива в год. Много это или мало? Если предположить, что средний автолюбитель заправляет бак раз в неделю, а в бак влезает 60 литров бензина, то за год он сжигает в двигателе своей машины 3000 литров топлива. Соответственно, если в дополнение к традиционному топливу из нефти у автовладельцев появится еще и топливо из кукурузы, то они смогут увеличить свое потребление на 10-15%.И не больше.
При этом, понятное дело, от употребления в пищу кукурузы и изделий из нее придется отказаться полностью. Также придется снизить потребление мясных и молочных продуктов, потому что кукуруза – это еще и высококачественный белок для скота и птицы. В общем, хочешь кататься – учись голодать. При этом те нормы потребления бензина, которые мы использовали в нашем расчете, являются в некотором смысле прогрессивными, на самом же деле в мировом автомобильном парке полно машин, которые потребляют топливо в гораздо больших размерах, да и ездят с гораздо большей частотой. Не говоря уже о том, что кроме автомобилей, есть еще самолеты, тракторы, тепловозы, теплоходы, дизель-электростанции и другие энергетические установки, активно использующие топливо.
Обойти это ограничение с помощью расширения запашки свободных земель или использования другого, не столь ценного пищевого сырья, как, например, картофеля, тоже не получится. Свободных земель не так много, и использовать их лучше все-таки для производства пищевого сырья. А вот заменить кукурузу картофелем не выйдет уже по чисто экономической причине. Если из тонны кукурузы, как мы упоминали, выходит 440 литров этанола, то из тонны картофеля – только 120 литров, то есть в 3,5 раза меньше. Естественно, себестоимость подобного топлива будет высокой, и оно окажется неконкурентоспособным по сравнению с бензином.
Правды ради надо оговориться, что человек, отнимая одной рукой корм у животных, другой рукой все же его им возвращает. Так получается из-за особенностей технологического процесса выгонки этилового спирта. Одним из побочных продуктов является барда, ценное вещество, используемое для откорма животных. И использование этой барды поможет снизить напряженность кормового баланса, хотя полностью компенсировать потерю кормов все равно не получится.
Таким образом, перспективы развития биоэтанола выглядят не очень привлекательными. Понятно, что сейчас спрос на него разогрелся из-за подорожания нефтепродуктов, но, как показал опыт прошлого года, зерновые культуры тоже могут дорожать. Поэтому их эффективность как сырья для производства моторного топлива по сравнению с нефтью снизилась, зато резко выросла их эффективность как сырья для производства пищевых продуктов. Поэтому, когда этанольный бум стихнет, сельскохозяйственное сырье, скорее всего, будет использоваться только по своему основному назначению, а топливное направление останется историческим и техническим курьезом.
Тем не менее, кое-какие перспективы у биологического топлива есть, особенно в нашей стране. Первая перспектива состоит в том, что на российской территории можно культивировать ряд растительных культур, продукты переработки которых неохотно используются нашей пищевой промышленностью и домашними хозяйствами, но которые можно применять в качестве биологических добавок к топливу. То есть их пищевая ценность по нашим условиям потребления невелика, а вот топливная ценность, наоборот, значительна. Таким образом, появляется возможность или самим использовать эти продукты в качестве добавок или экспортировать их за границу.
Вторая перспектива состоит в том, что, хотя производство биотоплива из сырья зернового происхождения, как мы показали, неэффективно, у нас есть возможность развернуть производство этанола из древесного сырья. Поскольку древесины у нас, в отличие от зерна, полным-полно, подобное использование природных ресурсов может быть более осмысленным. Тем более, что в советские времена была построена масса гидролизных цехов при деревообрабатывающих и целлюлозно-бумажных комбинатах, запустить которые большого труда не составит.
Хотя, конечно, окончательный выбор – быть или не быть биологическому топливу - зависит от динамики мировых цен на нефть. Если цены будут продолжать снижаться, то в скором времени все биоэтанольные проекты пойдут прахом, потому что бензин снова станет дешевым, а что касается экологии, то она может и подождать. На худой конец, автолюбители из самых продвинутых будут пробавляться разного рода добавками к настоящему органическому топливу.
