ОАО "Корпорация «Развитие» г. Белгород выпустила аналитический отчет «ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ РЫНКА БИОТОПЛИВА В МИРЕ И РОССИИ ЗА ПЕРИОД 2000-2012 ГОДЫ». Это подробный и добротный документ, выдержки из которого приводятся в заметке. Более подробно с отчетом можно ознакомиться в приложении к статье. Отчет подготовили специалисты Корпорации Федченко И.А., Соловцова А.С., Лукьянов А.Н.

Биотопливо. Тенденции мирового рынка

Движущими факторами для распространения биотоплива, являются угрозы, связанные с энергетической безопасностью, изменением климата и экономическим спадом. Биотопливо является альтернативой традиционным видам топлива, получаемым из нефти. В долгосрочной перспективе постоянно растущий спрос на биотопливо со стороны наземного, воздушного и морского транспорта может сильно изменить сложившуюся ситуацию на мировом рынке энергоносителей.

По прогнозам Мирового энергетического агентства, нехватка нефти в 2025 году будет оцениваться в 14%, что в несколько раз больше, чем в текущем году. Так что огромный мировой автопарк может спасти лишь постепенный уход от бензина и дизтоплива.

По данным МЭА, общий объем производства биотоплива - в том числе биоэтанола и биодизеля - в 2012 году составил 110 млрд. литров. То есть даже удвоение текущего уровня производства к 2021 году покроет лишь 7% мировой потребности в топливе. Темпы роста производства биотоплива намного отстают от темпов роста потребности в них. Происходит это из-за необходимости наличия дешёвого сырья и недостаточного финансирования.

Массовое коммерческое использование биотоплива будет определяться достижением ценового равновесия с традиционными видами топлива, получаемыми из нефти. В отчете американского бизнес-агентства GBI Research сообщается, что доля генерации энергии из возобновляемых источников в 2012 году составила 30% или 1 695 ГВт.

Аналитики GBI прогнозируют, что к 2020 году эти мощности возрастут до 2 762 ГВт, что увеличит долю «чистой» энергии в мире до 36%. Согласно исследованиям Минсельхоза России и ФГНУ «Росинформагротех», в структуре альтернативной энергетики в мире энергия биомассы составляет до 13%.

По прогнозам ученых, доля возобновляемых источников энергии к 2040 г. достигнет 47,7%, а вклад биомассы — 23,8%. Планы по началу производства биотоплива на государственном уровне приняты более чем в 38 странах мира. Мировыми центрами производства биотоплива в 2012 году являются США, Бразилия и Европейский Союз. Это три самых больших рынка в мире, в 2010 году сконцентрировавшие 85% мирового производства биологического топлива.

Самая большая доля приходится на Соединенные Штаты Америки - 48% биотоплива в мире. Самый распространённый вид биотоплива - биоэтанол, его доля составляет 82% всего производимого в мире топлива из биологического сырья. Ведущими его производителями являются США и Бразилия. На 2-м месте находится биодизель. В Европейском Союзе сосредоточено 49% производства биодизеля. Объем мирового производства биотоплива с 2000 года увеличился в семь раз - с 16 млрд. литров в 2000 году, до 110 млрд литров в 2012 году. При этом биотопливо составляет только 2,3% от общего объёма используемого жидкого (моторного) топлива. Этот показатель выше в Бразилии (20,1%), Соединенных Штатах (4,4%) и Европейском Союзе (4,2%).

Между 2004 и 2007 годами инвестиции в сектор биотоплива переживали быстрый рост, в том числе этому способствовал общий рост экономики, рост цен на нефть, налоговые стимулы, производственные субсидии и пограничные тарифные сборы, а также законодательное увеличение доли биотоплива в горючем в ряде стран мира.

Как результат растущего глобального спроса, многие развивающиеся страны начинали наращивать отечественный потенциал по производству биотоплива. В течение 7 лет (с 2000 по 2007 год) производство топливного биоэтанола увеличилось в три раза и превысило 60 млн. литров, причем основная часть этого роста пришлась на долю Бразилии и Соединенных Штатов Америки. В области производства биодизеля, в странах Евросоюза, за тот же период отмечался более значительный рост, в результате чего объем производства увеличился с менее 1 млрд. литров до почти 11 млрд. литров (в 11 раз).

По оценке Joint Research Centre доля биодизеля в мировом объеме биотоплива быстро растет, в связи с появлением новых стран-производителей в Юго-Восточной Азии и быстрого увеличения производства биодизельного топлива (по сравнению с биоэтанолом) в других странах. В ЕС сосредоточены три крупнейших государства - производителя биодизельного топлива - Германия, Франция и Италия. Также, Франция и Германия являются крупнейшими потребителями биотоплива в ЕС.

Использование сельскохозяйственного сырья для производства жидкого биотоплива и рост объемов его производства обусловили спрос на сельскохозяйственную продукцию, что повлияло на цены продовольственных культур, используемых при производстве биотоплива. Как следствие в 2007-2008 годах цены на сельскохозяйственную продукцию резко возросли. Согласно исследованиям МЭА, после пика инвестиций в производство биотоплива в 2007 году (28 млрд. долларов США), объем инвестиций резко сократился в последние пять лет - к 2012 году на 90% до 2,8 млрд. долл. США.

В 2012 году темп роста производства биотоплива замедлился из-за высоких цен на сырье, связанных, главным образом, с экстремальными погодными условиями, т.к. затраты на сырье при производстве биотоплива составляют от 50% до 80% от общей стоимости. Однако качество биотоплива стало выше примерно на треть по сравнению с 2011 годом. Общий объем производства биотоплива - в том числе биоэтанола и биодизеля - в 2012 году составил 110 млрд. литров (рост к 2011 году 7%).

Производство биодизеля в США составило около 4 млрд. литров и в Латинской Америке 7 млрд. литров. Для производства биотоплива в 2012 году освоена переработка более 100 новых видов растений. Тем не менее, некоторые крупномасштабные проекты не были реализованы по причине отсутствия адекватных механизмов для их развертывания. В 2012 году инвестиции в научные разработки в сфере биотоплива составили около 1,7 млрд. долл. Из них более 2/3 (около 1,1 млрд. долл.) – из государственных бюджетов, в то время как инвестиции из частного сектора составили около 500 млн. долл. При этом, общий объем инвестиций был аналогичен уровню 2011 года, но на $ 600 млн. (44%) меньше, чем в 2009. Тем не менее, общий объем инвестиций в НИОКР сектора биотоплива в 2012 году достиг уровня, выше среднего за последние девять лет (1,2 млрд долларов США).

Объем производства биотоплива второго поколения продолжает расти, в 2012 году он увеличился на 4,5 млрд. литров, что на 1,3 млрд. литров больше чем в 2011 году, и на 2,9 млрд. литров больше чем в 2010 году. К 2017 году мировое производство биотоплива второго поколения должно составить 10 млрд литров. Способствовать росту может внедрение передовых технологий производства, повышение его эффективности, снижение себестоимости, для чего необходимы устойчивые инвестиции.

Мировое производство биотоплива к 2017 году должно увеличиться на 25%, и составить около 140 млрд. литров. Производство биодизеля в Соединенных Штатах Америки будет расти. В Европейском союзе основная часть производства биотоплива приходится на биодизель, производимый из семян масличных культур (рапса).

По прогнозам, в странах Евросоюза будет расширяться производство биоэтанола из пшеницы и кукурузы, а также сахарной свеклы. В Бразилии, как ожидается, производство биоэтанола будет продолжать расти ускоренными темпами и достигнет к 2017 году примерно 41 млрд. литров. В целом, производство биоэтанола и биодизеля, согласно прогнозу, к 2017 году будет возрастать быстрыми темпами и составит 125 и 25 млрд. литров соответственно.

Помимо Бразилии, в нескольких развивающихся странах существуют хорошие перспективы для производства биотоплива, это может обеспечить им новые возможности для экспорта в промышленно развитые страны мира. Наибольшим потенциалом для расширения производства биотоплива обладают страны Африки и Южной Америки.

Начался быстрый рост производства биотоплива в Азии. В настоящее время Китай находится на третьем месте по производству биоэтанола, и ожидается, что это производство будет расти в течение следующих десяти лет более чем на 4% в год. В Индии производство биоэтанола из мелассы, согласно прогнозам, будет увеличиваться более чем на 7% в год. При этом расширяется производство биодизеля из новых культур, таких, как ятрофа.

Биотопливо. Возможности России

Для России биоэнергетика является одним из наиболее перспективных видов возобновляемых источников энергии (ВИЭ). И прежде всего – в области использования отходов. Львиная доля тех немногих инвестиций, которые в РФ были направлены на развитие ВИЭ, также пришлись на биоэнергетику. Однако серьезных позиций в энергобалансе страны биоэнергетика по-прежнему не занимает, причина тому – целый ряд бюрократических и рыночных препятствий.

Большая часть экспертов сходится во мнении, что биоэнергетика является самым перспективным на данный момент видом ВИЭ для России. Так, аналитики исследовательской компании AEnergy полагают, что в сегменте ВИЭ именно биогазовая энергетика является наиболее конкурентоспособной. Ее надо развивать как комплексное решение по утилизации отходов, а не в качестве чисто энергетического бизнеса. Речь идет о том, что наибольший потенциал биоэнергетики в РФ заключен в утилизации отходов – аграрно-промышленного, деревообрабатывающего секторов, пищевой промышленности, а также бытовых отходов.

Эксперты компании «Системы альтернативной энергетики» оценивают общий технический потенциал биомассы в РФ в 15 000-20 000 МВт (для сравнения: мощность всех АЭС России составляет около 23 600 МВт). Инвесторы уже обращают внимание на потенциал биоэнергетического сектора в России. Так, по данным аналитической компании Rosbioconsulting, на протяжении последних десяти лет накопленные инвестиции в биоэнергетику выросли в 18-20 раз; объем инвестиций в биоэнергетику составил порядка 30 млрд рублей, или 88-90% от общего объема инвестиций в ВИЭ в стране.

Аналитики AEnergy оценивают объем инвестиций в сумму около 10 млн евро, отмечая, правда, что процент ВИЭ в генерации (без учета больших ГЭС) все равно остается крайне низким – около 1%. Так, по данным AEnergy, стоимость 1 кВт установленной мощности биогазовой установки находится в пределах от 2000 до 5000 евро (менее мощные станции оказываются более дорогими). С другой стороны, сопоставление уровня капитальных затрат на единицу мощности с другими источниками энергии показывает, что проигрыш биогазовой энергетики по данному показателю неочевиден – например, стоимость крупных АЭС оценивается в 5000 евро за кВт, а стоимость 1 кВт крупных ветроэлектростанций составляет около 2000 евро, солнечных – около 5000 евро. Современные угольные электростанции оцениваются примерно в 2000 евро за 1 кВт.

Ощутимое преимущество имеет лишь газовая генерация со стоимостью около 1000-1500 евро за 1 кВт. Однако газ есть не везде, а цены на него стремительно приближаются к европейскому уровню.

Ключевой проблемой биоэнергетики в РФ аналитики считают тот факт, что биогазовые установки являются прибыльными только при бесплатном и бесперебойном снабжении отходами.

Кроме того, производителям биоэнергии необходим гарантированный сбыт произведенной электроэнергии – чего в российских условиях пока не наблюдается. Ситуации потенциально может помочь комплекс мер стимулирования производства энергии на основе ВИЭ.

Ряд законодательных инициатив уже одобрен правительством. В том числе, это комплексная программа развития биотехнологий в РФ до 2020 года, существенную роль в которой играет и биоэнергетика. На ее поддержку в общей сложности будет выделено 367 млрд рублей. В документе говорится о создании технологической и технической базы для развития биоэнергетики, поддержке инженерных разработок и производства оборудования, а также поддержке региональных проектов в области производства энергии и тепла из биотоплива.

Эксперты положительно оценивают предлагаемые государством меры, впрочем, отмечая, что для развития сектора потребуется довольно много времени – по показателю доли ВИЭ в генерации электричества и тепла Россия заметно отстала не только от стран Западной Европы и Северной Америки, но даже и от партнеров по БРИКС. Тем не менее, как полагают аналитики, именно биоэнергетика может стать тем локомотивом, который приведет к дальнейшему развитию и других видов ВИЭ в России.

Российское энергетическое агентство указывает, что практически все федеральные округа России располагают основными, возобновляемыми источниками энергии (энергия солнца, энергия ветра, малая гидроэнергетика, энергия биомассы), и имеют потенциально необходимые возможности для создания интегрированных энергетических комплексов для производства тепловой и электрической энергии и моторного топлива. По данным Росстата, потенциальное производство в России биогаза из таких отходов - до 74 млрд куб.м в год.

Потенциально возможное производство из биогаза электроэнергии составляет 151 200 ГВт, тепла -344 ГВт. В 2012-2013 годах планируется ввести в эксплуатацию более 50 биогазовых электростанций в 27 регионах России. Установленная мощность каждой станции составит от 350 кВт до 10 МВт. Суммарная мощность станций превысит 120 МВт. Общая стоимость проектов составит от 58,5 до 75,8 млрд рублей. По результатам расчетов, в распоряжении России остается не более 15 лет для того, чтобы найти источники получения доходов, отличные от экспорта нефти.

Основная доля российского экспорта нефти приходится на страны ЕС. На сегодняшний день годовой темп прироста объемов потребления биотоплива в Европе составляет 50%. Площади под посевы высокоэнергетических культур в Европе и других странах ограничены, а мощности перерабатывающих заводов не загружены, поэтому в ближайшие годы Россия может более эффективно реализовать свой земельный потенциал (примерно 9% от мировой пашни) - около 40 млн га невостребованной пашни под создание энергетических плантаций, а также более полно использовать около 1 млрд т биомассы ежегодно.

Но как показывают расчеты, при культивировании, например, топинамбура для производства биогаза и биоэтанола для моторного топлива для всего российского АПК необходимо всего около 3-х млн. га, для автопарка всего РФ – 15 млн. га. При культивировании сладкого сорго для автопарка АПК – до 1 млн. га для РФ – 15 млн. га, то есть намного меньше пустующих земель.

Выводы

Одна из основных причин игнорирования Россией биотоплива заключается в монополизированности топливной индустрии и отсутствии конкуренции. На рынке нет крупных экономических агентов, готовых своими активными действиями «расшевелить» ситуацию, обострить отношения на рынке.

В мире наиболее эффективным способом стимулирования развития биоэнергетики, позволяющим перейти от единичных проектов к их массовому тиражированию, является тарифное регулирование. Субсидирование тарифов от биотопливной генерации на стартовой фазе является кредитом на стабилизацию, и даже снижение, тарифов в будущем. После завершения периода окупаемости инвестиционных затрат стоимость энергии от биоэнергетики определяется только операционными затратами, которые несопоставимо меньше затрат на топливную компоненту. Соответственно при значимой доле биотоплива в энергетике появляется реальный фактор, играющий против роста тарифов.

Наиболее успешно тарифное стимулирование тиражирования биоэнергетических проектов ведется в ЕС, особенно в Германии. В России же до сих пор не запущен механизм господдержки, даже предусмотренный Законом об электроэнергетике и особым Постановлением Правительства РФ. Не создан благоприятный экономический режим производителям и потребителям оборудования, использующего биотопливо, не обеспечены свободный доступ на рынок электроэнергии, недискриминационный режим льготного присоединения к электрической сети. Государственная политика не только не поддерживает это направление, но и мешает ему.

Главным препятствием является запрет на реализацию в качестве топлива смеси биоэтанола с бензином, а также биодизеля. Кроме того, достаточно жестким выглядит Федеральный закон от 22 ноября 1995 года №171-ФЗ «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции».

Как указывают аналитики аграрной торговой системы «АГРОРУ», для производства основных видов источников биотоплива, в частности биоэтанола, используется зерно – основной источник белка на планете. Конкуренция между продовольственной, кормовой, а теперь и биотопливной индустрией приводит к росту цен на основные продуктовые ресурсы.

Эксперты из Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН подсчитали, что в западных странах продовольственные товары могли бы стоить на 75% дешевле, если бы не производство биотоплива. В России производство биоэтанола не оказывает серьезного давления на зерновой рынок, на комбикорма и в конечном счете на рентабельность животноводов, которые и без того переживают сегодня не лучшие времена. Но в России биоэтанол облагается такими же акцизами, как спирт. Налоговые послабления, которые существуют в США и ряде других стран, у нас пока даже не рассматривались.

По словам участников рынка, биотопливо в России имеет нереальную ставку акциза – до 90% себестоимости его производства. Это делает его распространение невозможным. И все же, согласно прогнозам DISCOVERY Research Group, к 2015 году произойдет увеличение объемов потребления биотоплива в России до 500 тыс. тонн в год. На сегодняшний день существует достаточно много программ по переводу котельных на биотопливо в таких регионах, как Вологодская, Архангельская и Новгородская области.

Производство биотоплива напрямую привязано к зерновой индустрии. В России в лучшие времена удалось собрать до 90 млн тонн зерна. Из них 15 млн отправляется на экспорт, а остальной урожай идет на покрытие внутренних потребностей. Поэтому сегодня страна фактически не имеет ресурсов, необходимых для развития индустрии биотоплива. И даже с учетом того, что в ближайшие 8 лет объемы урожаев могут вырасти на 15–20 млн тонн, кардинально это ситуацию не изменит.

Прирост производства будет потребляться растущим животноводством. Тем не менее со вступлением в ВТО рынок биотоплива будет расти по большей части за счет производства так называемых пеллетов или топливных гранул, а также производства биотоплива из cельскохозяйственных отходов. При этом фактически вся индустрия будет экспортно ориентированной из-за акцизов.

Ежегодный общий объем органических отходов АПК в нашей стране составляет примерно 593 млн тонн, из них на животноводство приходится 350 млн, птицеводство – 23 млн, растениеводство – 220 млн тонн. На основе целлюлозы в результате ферментативных процессов можно получить до 117 млн тонн биоэтанола, при ацетоно-бутиловом брожении – 64,2 млн куб. м биоводорода и 95 млн тонн биобутанола, при добыче торфа в объеме 300 млн тонн – до 90 млн тонн биоэтанола ежегодно. Значительную часть этих отходов можно было бы использовать для производства биотоплива, особенно с учетом того, что в российской действительности эта продукция не находит себе другого применения.

В целом, производство биотоплива сдерживается акцизами, в связи с чем рынок зерна является достаточно защищенным. В то же время производству биодизеля и биогаза фактически ничто не мешает развиваться. С учетом всех факторов, «АГРОРУ» прогнозирует, что рынок биотоплива в России к 2020 году может вырасти более чем в 1,5 раза – до отметки в 5 млн тонн в год.

В настоящее время на рынке оперирует множество компаний, которые производят не самую качественную продукцию. Вступление в ВТО, а также усиление конкуренции за сырьевую базу в ближайшие годы приведет к поглощению мелких и средних производителей, применяющих не самые современные технологии, более крупными игроками. Кроме того, потенциально возможно появление иностранных инвесторов с сфере производства биотоплива в России.

Скачать Аналитический отчет

Биотопливо, в отличие от традиционных нефти или газа, производится из возобновляемого биологического материала, например растений, навоза или отходов.

Что обычно называют "биотопливом "?

Биоэтанол

Биоэтанол - это биотопливный заменитель бензина. Производится из зерновых культур - по большей части пшеницы в Соединенном Королевстве, сахарной свеклы и маиса, соевых бобов и сахарного тростника в США и Южной Америке.

Биодизель - биотопливный заменитель дизеля. Получают из масел зерновых культур - чаще всего семян репса в Соединенном Королевстве и пальмового масла в Южно-восточной Азии.

Две вышеперечисленные формы - так называемое "биотопливо первого поколения", так как они получены из сырого материала, который можно использовать в пищевом производстве.

Биогаз

Биогаз - биотопливная замена природного газа. Его получают из органических отходов, включая отходы животноводческих хозяйств и мусора, полученного от муниципальных, коммерческих и индустриальных источников, прошедших процесс анаэробного разложения. В Соединенном Королевстве биогаз производится из отходов животных, а также за счет выделяющегося на свалках газа.

Выгода от использования

Основная практическая польза использования альтернативного биологического топлива это то, что в рамках определенных ограничений по объему, они могут быть объединены с традиционным "ископаемым" топливом и использованы в существующих энергетических системах, таких, как двигатели легковых машин и грузовиков.

В использовании биотоплива вместо ископаемого топлива существуют два основных природосберегательных фактора. Во-первых, биотопливо - возобновляемый ресурс, поэтому оно является долгосрочным, относительно дешевым и надежным источником энергии. Во-вторых, биотопливо в своем производственном цикле и использовании выделяет гораздо меньше парниковых газов.

Так называемое "второе поколение биотоплива", синтетическое топливо, хотя и получается из биомассы, имитирует химические характеристики ископаемого топлива. Это позволяет более глубоко интегрировать его в существующие топливные системы. Оно также может производится с большей долей "деревянной" биомассы, например из соломы, а не самой кукурузы.

Позиция Европы

Европейская комиссия поставила задачу использовать к 2020 году альтернативные источники энергии как минимум в 10% транспортных средств. Есть также промежуточная цель в 5,75% к 2010.

Правительство Великобритании анонсировало новые требования к использованию возобновляемого топлива в качестве меры, поддерживающей использование биотоплива и других возобновляемых источников энергии в транспортном секторе. Это позволит помочь Соединенному Королевству соответствовать требованиям Евросоюза.

В ноябре 2007 было создано Агентство по возобновляемому топливу, которое должно контролировать введение требований к использованию возобновляемого топлива. Председателем комитета стал Эд Галлахер (Ed Gallaher), бывший исполняющий директор Агентства по окружающей среде Великобритании.

Волнения по поводу жизнеспособности биотоплива на протяжении 2008 году привели к поправкам, внесенным Галлахером. Было рассмотрено непрямое влияние использования биотоплива на производство пищевых продуктов, разнообразие выращиваемых культур, цены на еду и площадь сельскохозяйственных земель. В отчете предлагалось снижение динамики внедрения биотоплива до 0,5% в год. Цель в 5 процентов таким образом должна быть достигнута не ранее чем в 2013/2014 гг, на три года позже, чем было изначально предложено. Более того, дальнейшее внедрение должно быть сопряжено с обязательным требованием к компаниям применять продвинутые технологии, которые бы поддерживали использование топлива второго поколения.

Проблемы

Существует несколько природоохранных и социальных факторов, связанных с производством биотоплива, два из которых суммированы ниже.

Эффективность биотоплива

Становится ясно, что источник биотоплива кардинально влияет на то, насколько оно целесообразно. Лучшие виды биотоплива могут выделять в 10 раз больше энергии, чем энергия, которая была задействована в их производстве, и при использовании выделяют лишь четверть того количества парниковых газов, которые бы выделились при использовании его ископаемого эквивалента. Этанол, получаемый из сахарного тростника в Бразилии часто приводится как пример "хорошего" биотоплива.

В отличие от хорошего, худшие образцы биотоплива требует гораздо больше затрат энергии при производстве, и выделяют много парниковых газов. Увеличение выбросов парниковых газов может быть и не напрямую связано с самим топливом - например, увеличение выброса происходит за счет газов, выделившихся во время лесных пожаров, организованных для расчистки сельскохозяйственных площадей. Биодизель из пальмового масла, производящийся в Индонезии, часто приводится как пример "плохого" биотоплива.

Поправки Галлахера подчеркивают необходимость развития целесообразных видов биотоплива и стандартов, по которым можно было бы оценить эффективность каждого вида топлива.

Еда против биотоплива

Запасы пищевых продуктов, используемые при производстве биотоплива первого поколения, могут быть успешно использованы при производстве продуктов питания. Многие злаковые и масляные культуры являются фундаментальными компонентами при производстве большого числа еды. Часто цитируется, что зерна, использованного при производстве полного бака этанола для большой машины, было бы достаточно, чтобы кормить одного человека целый год.

Существуют неоспоримые доказательства, что, хотя биотопливо гораздо более выгодно для окружающей среды, его использование имеет свои социальные и экономические последствия. В краткосрочной перспективе основные последствия будут включать более высокую потребность в зерновых культурах - соответственно можно ожидать и роста цен на продовольствие.

Сегодня биотопливо является основной темой для разговоров в транспортных кругах, и не зря. Растительное топливо может производиться практически в любом месте, создается из возобновляемых ресурсов и производит чистые выбросы, в отличие от топлива на основе нефти. Международные тенденции внедрения перспективных автомобильных топлив, направлены на развитие таких видов биотоплива, как этанол на основе кукурузы и биодизель из сои, рапса и пальмового масла.

Но биотопливо не полностью бесплатно. Ряд негативных факторов играют роль в стоимости такого топлива, как с экономической, так и с экологической точки зрения, и биотопливо не всегда выходит, как наиболее приемлемый вариант. Правда, топливо на растительной основе поступает из возобновляемых источников, в то время как ископаемое топливо, в конце концов, закончится. Но существуют многие осложняющие аспекты, из-за которых биотопливо часто достается дорогой ценой.

Многие распространенные сельскохозяйственные культуры могут использоваться для производства биотоплива в некоторых частях мира. Но в других регионах, вырастить то же самое растение было бы невозможно, или очень дорого. Аналогичным образом, использование удобрений, воды и земли, необходимых для производства достаточного количества растительного топлива, может создать значительные проблемы, начиная от повышенного загрязнения, до снижения доступа к продовольствию.

Биотопливо, и процесс его интеграции в повседневное использование, могут быть дорогостоящими. Давайте посмотрим на некоторые недостатки биотоплива, и обретем новый взгляд на него.

1. Региональная пригодность

Сельскохозяйственные культуры для производства топлива ничем не отличаются от прочих растений в плане региональной пригодности. Некоторые растения будут расти лучше в одних регионах, и не смогут расти в других. Ряд наиболее рентабельных культур для производства биотоплива растет в весьма ограниченных климатических условиях. Потребители и производители этого топлива, живущие в странах, где произрастают менее рентабельные культуры, будут вынуждены нести гораздо большие расходы на их выращивание.

Исследователи работают над увеличением урожайности у толерантных к погоде биотопливных культур. Но так же, как апельсины никогда не будут товарной культурой на Чукотке, на Земле всегда существуют регионы, которые просто не смогут поддерживать масштабное производство биотоплива.

2 Использование влаги

Спросите у любого человека, в чем растение нуждается для роста, и он вероятно, отметит две вещи: солнечный свет и воду. Хотя Солнце находится вне полного контроля производителей биотоплива, вода находится среди потенциально серьезных проблем для растительных видов топлива — требования к поливу некоторых культур для производства биотоплива, могли бы оказать сильное влияние на местные водные ресурсы.

Исследование показало, что для того, чтобы произвести достаточное количество этанола на базе кукурузы, спрос на биотопливо уже оказывает отрицательное влияние на запасы пресной воды в Великих Равнинах Юго-Западной и Центральной части США. Центральной проблемой является относительно высокая потребность кукурузы в воде. Исследователи изучают варианты рекомбинантных, менее водопотребляющих культур, и пытаются применять тщательное планирование, определяющее, какие сельскохозяйственные культуры для производства биотоплива, в данной области, могут смягчить эту проблему. Но широкомасштабное производство биотоплива, особенно с помощью кукурузы, в засушливых районах мира, будет поглощать и без того ограниченные водные ресурсы питьевой воды и увеличивать потребности в воде на орошение других культур.

3. Продовольственная Безопасность

Производство биотоплива с использованием продовольственных культур, таких как кукуруза, соя, сорго, имеет потенциал к резкому изменению доступа к продуктам питания. Увеличение предложения и спроса на биотопливо — означает увеличение спроса, например, на кукурузу. Кукуруза становится дороже и это может представлять угрозу для жителей некоторых регионов. Продовольственная безопасность и доступ к недорогим продуктам питания для населения этого региона окажутся под угрозой.

Рост спроса на продукты питания, используемые в качестве биотоплива, может иметь положительный эффект для компаний-производителей сельскохозяйственной продукции, в форме более высоких цен на нее. Но эта цена быстро перекладывается на потребителей. Фермеру-скотоводу, например, возможно, придется заплатить дополнительно несколько долларов за кукурузу, чтобы накормить своих животных. Это непосредственно приведет к более дорогим мясопродуктам в продуктовом магазине. Для миллиардов людей, которые живут лишь на несколько долларов в день, даже небольшое повышение цен на продовольствие может уменьшить их доступ к нормальному питанию.

4. Вырубка леса

Резкое возрастание европейского спроса на биотопливо было обусловлено положениями, направленными на снижение выбросов парниковых газов. Исследователи нашли ответ в виде пальмового масла, относительно легкодоступного сырья в производстве биотоплива, Владельцы плантаций готовили свои земли, чтобы удовлетворить спрос.

И последовал экологический хаос. По некоторым оценкам, расширение индонезийских плантаций, для производства пальмового масла вызвано тем, что подавляющее большинство лесов было вырублено в конце 80-х и 90-х годов. И высокое потребление топлива грузовиками для перемещения пальмового масла, а так же практика выжигания кустарников и торфяников для подготовки сельхозугодий — сделали страны Юго-Восточной Азии одним из ведущих мировых источников выбросов парниковых газов.

Индонезийское пальмовое масло создает большую проблему, в дополнение к прочим недостаткам биотоплива. Региональный характер высокопродуктивных растений для производства пальмового масла означает, что в некоторых частях мира, спрос на биотопливо мотивирует подобные плантации быстро увеличиваться. Но если это не будет сделано с прицелом на экономию ресурсов и сокращения выбросов при производстве растительных видов топлива, такое наращивание производства может привести к повышению экологических проблем, вместо того, чтобы их решать.

5. Использование удобрений

Все растения развиваются лучше, когда применяются удобрения. Но удобрения могут оказать вредное влияние на окружающую среду, а также их применение может означать серьезную угрозу загрязнения для источников пресной воды.

Многие удобрения содержат азот и фосфор. Хотя оба эти химических элемента способствуют быстрому и обильному росту большинства сельскохозяйственных культур, они имеют и оборотную сторону. Чрезмерное или ненадлежащее применение таких удобрений может оставить избыток азота и фосфора в почве, которые затем попадают в подземные воды, а через них в реки, озера и подземные водоносные горизонты. Ничего хорошего ожидать от этого не приходится.

Фосфор участвует в качестве катализатора размножения водорослей — крошечные водяные растения питаются им и быстро размножаются, часто убивает других растения и водных животных, уменьшает количество кислорода в воде или освобождает токсичные химические вещества. Азот в питьевой воде может привести к множеству проблем со здоровьем, в том числе метгемоглобинемию - состояние, которое уменьшает количество кислорода в крови у маленьких детей. Тщательное применение удобрений может помочь предотвратить проблему повсеместного загрязнения окружающей среды, но расширение производства биотоплива для удовлетворения мирового спроса, открывает дверь для большего количества ошибок в этой области.

6. Эффективность использования биотоплива

Это может показаться парадоксальным, но некоторые ученые утверждают, что широкое производство биотоплива дает отрицательные результаты. Они говорят, что при использовании биоэтанола или биодизеля производится меньше энергии, чем затрачивается на их производство, и, тем более, меньше, чем при использовании нефтепродуктов.

Для примера можно взять поле пшеницы, выращиваемой для производства этанола. Оно может дать 400 литров топлива с одного урожая. Но если учесть трактор, который сожжет 300 литров топлива в сезон на обработку этого поля, грузовик для перевозки зерна, сжигающий 20 литров за рейс, и перегонный аппарат, использующий энергию 160 литров топлива, чтобы выполнить перегонку зерна в спирт, является ли производимый этанол по-настоящему экологически чистым, с низким уровнем выбросов топливом? Если добавить в это уравнение и затраты других ресурсов, таких, как многие литры пресной воды, необходимых для роста растений, и количество удобрений, необходимых для поддержания их развития, то становится еще тяжелее считать биотопливо продуктом, реально экономящим энергию и снижающим выбросы углерода.

В 2005 году исследование показало, что использование существующей сельскохозяйственной и производственной технологии, затрачивает от 27 до 118 процентов больше энергии на производство 1 литра биодизеля, чем содержится в нем энергии! В то время как технология, в конечном итоге, может сузить эти коэффициенты «расходы/энергия», энергетические затраты на современное производство биотоплива, являются основным препятствием для его широкого использования.

7. Различное качество биотоплива

Многие сельскохозяйственные культуры для производства биотоплива используются для производства биодизеля. Масло, содержащееся в семенах, выжимается, фильтруется и преобразуется в топливо с помощью химического процесса. Но от того, что разные культуры могут стать биодизелем с помощью этого процесса, в результате топливо может значительно варьироваться по его способности производить энергию. Другими словами, не все сельскохозяйственные культуры для производства биотоплива обладают равными энергетическими возможностями.

Во-первых, есть проблема доходности. Количество растительного масла, которое можно получить с 1 гектара сельскохозяйственных культур, может широко варьироваться — от 40 литров для кукурузы до 1300 литров для пальмового масла. Также, не каждый климатический район подходит для высокой урожайности сельскохозяйственных культур, которые могли бы производить экономически выгодный биодизель.

Во-вторых, маслозаводы производят не одинаковый продукт. Масла из различных культур имеют различную консистенцию. Молекулярные связи в маслах с низким содержанием насыщенных жиров, которые остаются жидкостями при низких температурах, отличаются от масел с высоким содержанием насыщенных жиров, которые часто затвердевают в среднем диапазоне температур.

Это различие оказывает влияние на жизнеспособность масел в качестве топлива. Одно из очевидных соображений — гелеобразование или помутнение. Топливо, которое используется в теплых регионах, было бы не очень полезным в холодном климате. Следовательно, имеет смысл использовать ненасыщенные масла в качестве источника биотоплива.

Но есть и другая сложность, которая возникает в связи с этим выбором. Много ненасыщенных масел имеет нежелательные характеристики. Они оставляют липкие остатки в двигателе при использовании в качестве топлива. Гидрогенизация или насыщение масел водородом, могут смягчить эту проблему, но увеличение такой переработки — означает увеличение затрат.

8. Монокультура

Символами сельскохозяйственных успехов во многих частях мира являются бескрайние поля кукурузы, соевых бобов и пшеницы — одинаковых культур, протянувшиеся, насколько может видеть глаз. К сожалению, эта картина также знак монокультуры, сельскохозяйственной проблемы, которая, очевидно, могла бы стать намного хуже из-за биотоплива.

Монокультура относится к практике выращивания сельскохозяйственных культур, в значительной степени сосредоточенных в одном месте, практически без севооборота. Хотя это является экономически привлекательной практикой, облегчающей труд фермера, зато может иметь серьезные экологические недостатки. Сотни, даже тысячи, гектаров посадок монокультуры, становятся заманчивой мишенью для вредителей растений. Аналогичным образом, питательные вещества, которые откладываются в почву с помощью севооборота, который позволяет «отдохнуть» полям, лежащим под парами, исчезают под интенсивным монокультурным земледелием. Монокультурные хозяйства должны использовать гораздо больше искусственных удобрений, но чем их становится больше, тем выше вероятность загрязнения окружающей среды. Также монокультура увеличивает риск полной потери урожая для фермера в случае массового поражения болезнями и вредителями.

Монокультурная проблема не ограничивается производством биотоплива. Это вопрос, который изучался в течение многих лет в отношении крупномасштабного производства продовольственных культур. Но поскольку многие популярные сельскохозяйственные культуры для производства биотоплива, такие, как кукуруза и соя, также являются и популярными источниками питания для большей части населения в мире, понятно, что проблемы, относящиеся к монокультуре, могут стать намного сложнее, поскольку потребители требуют все больше биотоплива.

9. Генная инженерия для биотопливных культур

Фермеры, выращивающие кукурузу и сою, как потенциальные источники биотоплива, все больше сажают генетически модифицированные версии этих растений. Это не результат селекции, которую фермеры практикуют в течение нескольких лет. Генетически модифицированные сельхозкультуры производятся в лаборатории, устойчивы к гербицидам и вредителям, и дают более высокие урожаи.

В теории, это выглядит, как отличный способ не отставать от спроса на биотопливные культуры. В конце концов, лучшие урожаи будут снижать цены, и давать достаточно кукурузы и соевых бобов для питания и топлива в мире, верно? Но в иногда генетически модифицированные сельскохозяйственные культуры могут получить довольно опасные свойства.

Яркий пример случился в начале 2000-х годов. В ходе первоначальных проверок модифицированного сорта кукурузы, исследователи обнаружили, что сорт, спроектированный отгонять моль, питающуюся кукурузой, давал пыльцу, которая, возможно, могла бы убить личинки бабочки-монарха. Ученые забили тревогу, и дальнейшие тесты подтвердили, что эта пыльца действительно представляет угрозу для бабочек. Кукуруза не попала в массовую продажу, иначе могла бы возникнуть экологическая катастрофа, а бабочки-монархи погибли или мигрировали.

10. Технические проблемы

Пожалуй, один из недостатков биотоплива является наиболее очевидным — оно создано не на основе нефти, поэтому будет действовать по-разному в двигателях , предназначенных для обычного топлива.

Этанол на основе кукурузы, например, имеет более высокую плотность, чем бензин. Топливные форсунки для этанола должны быть больше, чтобы соответствовать по мощности сопоставимому бензиновому двигателю. Алкогольное топливо (в том числе этиловый спирт) может подвергать коррозии или повреждениям некоторые изделия из металла и резиновые уплотнители, используемые в бензиновых двигателях . Преобразование двигателя с одного вида топлива на другой, в некоторых случаях, потребует целый ряд новых прокладок и топливопроводов. И после того, как двигатель заработает, различие в свойствах сгорания между бензином и этанолом означает, что необходимо отрегулировать угол опережения зажигания, чтобы мотор заработал должным образом.

Биодизель не будет выглядеть намного лучше. Благодаря более высокой температуры точки загустевания, чем у дизельного топлива на базе нефти, мотор на биодизеле может быть трудно, если не невозможно запустить в холодную погоду. Проблема еще хуже с чистыми растительными маслами, иногда используемыми в качестве топлива. Водители транспортных средств на таком виде топлива, часто устанавливают дополнительные отопители для топливного бака и топливопроводов, чтобы масло не загустевало. На эту тему есть несколько разработок – в виде двухтопливной системы, сначала работающей на обычном дизтопливе, а потом переходящей на масло, а так же химических добавок, предотвращающих загустевание масла.

В любом случае, требуется много времени и денег, чтобы уравнять биотопливо с топливом на основе нефти, что может отпугнуть потенциальных пользователей биотоплива.

Ещё в конце XIX века знаменитый немецкий инженер Рудольф Дизель создал пилотный образец дизельного двигателя, работавшего на арахисовом масле. Экономика современных мировых держав и даже стран, не претендующих на этот статус, активно ориентируется на производство биотоплива как альтернативы горючему, получаемому из полезных ископаемых.

Энергия в полях - как из растений делают топливо

Журнал: Тайны вселенной №7(117), 2017 год
Рубрика: Альтернативная энергетика

Биоэтанол: самая популярная добавка

Для производства биоэтанола используется сельхозпродукция с содержанием крахмала или сахара, которые есть в сахарном тростнике, кукурузе, картофеле, сахарной свекле, мелассе, сорго и других растениях. Если крахмалосодержащее сырьё - зерно или картофель, его измельчают, потом сырьё проходит водно-термическую обработку, осахаривание специальными ферментами, потом сбраживается, перегоняется и обезвоживается.
Человеческое тело обладает удивительным запасом прочности. Так, самая большая температура, которую без вреда для себя перенёс обнажённый доброволец составляет +204,4 °С, а в одежде +260 °С. В то же время обыкновенную котлету мы жарим при температуре 170-180 °С.
Биоэтанол - самое распространённое биотопливо из тех, что производятся промышленным способом. Ежегодно в мире выпускается свыше 70 миллионов тонн этого горючего на растительной основе, и объёмы его производства каждый год увеличиваются. Чаще всего биоэтанол применяют в качестве компонента различных моторных масел. В Америке сегодня вырабатывается порядка трети бензина с содержанием биоэтанола. Его применение значительно снижает уровень токсичности выхлопных газов.

Знаете ли вы что…

Во многих странах (например, в США и Бразилии) производство биоэтанола поощряется национальными программами, также такие субъекты экономики субсидируются и пользуются налоговыми льготами. В Америке постепенно отходят от производства биоэтанола из зернового сырья, делая упор на целлюлозосодержащие источники (древесину).
Сахар или крахмал являются основой для производства бутилового спирта (бутанола) первого поколения. Целлюлозу растений в качестве сырья используют для изготовления биобутанола второго поколения. В основном биобутанол сегодня используют как промышленный растворитель. Большую его часть производит Америка (свыше 200 миллионов галлонов из 350-миллионного объёма мирового рынка).
Некоторое время назад исследователи свойств биотоплива установили, что биобутанол был бы более эффективным в использовании в качестве компонента моторных масел, нежели биоэтанол, - у этого горючего низкое давление паров и поэтому оно без проблем смешивается с бензином. Биобутанол более транспортабелен - его можно поставлять, используя трубопроводы, тогда как для перемещения биоэтанола требуются специальные цистерны либо речные (морские) танкеры. Проблема в больших энергозатратах при производстве биобутанола. Но специалисты уже провели ряд успешных экспериментов, позволивших значительно увеличить выход горючего в производственном процессе.

Биодизель в Германии дешевле солярки

Исходный компонент другого вида биотоплива - биодизеля - масла рапса, сои, пальмы, подсолнечника, льна и других масличных растений. Современные западные учёные разрабатывают технологии производства биодизеля с использованием генномодифицированных организмов, а также водорослей. Страны Евросоюза считают биодизель основным возобновляемым жидким биотопливом. По прогнозам аналитиков, мировые объёмы его производства к 2020 году при сохраняющихся темпах составят 100 миллионов тонн в год. Европейский лидер по выпуску биодизеля - Германия, на долю этой страны приходится до 5 миллионов тонн топлива ежегодно. И биотопливо у немцев дешевле солярки: его производство субсидирует федеральный бюджет.
В США биодизель изготавливают в основном из соевого масла. На долю сои как сырья приходится около трети мирового объёма производства биодизеля, остальное - рапсовое и пальмовое масла. Идёт постоянный процесс по поиску более дешёвого сырья - для изготовления биодизеля уже также используют ятрофу, рыжик, клещевину… А вот так называемая бионефть представляет собой растительное топливо и содержит спирты и другие компоненты, но не углеводороды, поэтому название «бионефть» достаточно условно. Вещество получают путём безкислородного нагревания сырья (это может быть древесная щепа или мелассная барда - отходы сахароварения).
В перспективе использование в качестве сырья для производства бионефти разного рода бытовых отходов, на выходе дающих продукт, по своим свойствам не уступающий настоящей, природной нефти. Над подобным проектом, в частности, сегодня активно работает Министерство энергетики США.

В качестве сырья - любая биомасса

Как моторное топливо растительные масла в мире используют уже давно. Чаще всего в ход идёт рапсовое масло - эта культура самая продуктивная. На втором месте из растительных масел по частоте использования - подсолнечное масло, на третьем - соевое. Новый перспективный сырьевой источник - водоросли: в них содержится до 40% масел от общей массы, и они более продуктивны, нежели «земные» растения.
Мировой лидер по использованию растительных масел (чаще из рапса) как моторного топлива - Германия. Американцы предпочитают применять в качестве биотоплива соевое масло. Растительные масла энергетически плотнее спиртов, но более вязкие, в связи с чем их лучше смешивать с дизтопливом. Такая смесь называется биодит.
Biofuel-to-Liquid (BTL) считается инновационной, самой современной и наиболее перспективной технологией, при помощи которой производят жидкое биотопливо. BTL стали применять только в начале XXI века, в её разработке приняли участие такие концерны, как «Шелл», «Даймлер», «Фольксваген».
В качестве сырья можно брать практически любую твёрдую биомассу - древесную щепу, солому, отходы агропромышленного комплекса… В процессе производства биотоплива подобным способом применяется низкотемпературный пиролиз (безкислородное нагревание). Получаемая в результате этой и следующих за ней операций жидкость, по оценкам специалистов, в будущем может полностью заменить горючее, на котором сегодня ездят современные автомобили. Это доказывают опыты, проведённые в концерне «Фольксваген».
У нового топлива в сравнении с бензином наполовину меньше выбросов в атмосферу. Правда, пока производство BTL обходится дороже, чем выпуск дизельного топлива. Но учёные убеждены, что это проблема временная - достаточно только усовершенствовать технологию.

Знаете ли вы что…

Страны-лидеры на рынке биотоплива

В производстве биоэтанола в тройке лидеров США, Бразилия и Китай. Причём бразильцы и американцы держат свыше 80% мирового рынка изготовления данного альтернативного топлива.
По объёмам выпуска биодизеля и растительных масел как моторного топлива на первом месте Германия, в которой эти виды биотоплива производятся главным образом из рапса. Затем идёт Франция. Активно себя ведут на этом рынке Аргентина и Индонезия, где государство субсидирует поставки биодизеля из пальмового масла в Европу. Некоторые европейские страны в этой связи даже вынуждены были принять антидемпинговые законы, потому что аргентинцы и индонезийцы ввозили топливо стоимостью ниже сырья.
К сожалению, наша страна пока в аутсайдерах среди производителей биотоплива. Исторически аграрная страна, Россия не менее, а может, и более других стран мира заинтересована в производстве и использовании биотоплива - только лишь в отечественном аграрно-промышленном комплексе каждый год расходуется более 5 миллионов тонн дизельного топлива. Если подсчитать, даже 30-процентная замена нефтяного дизтоплива биодизелем может дать экономике страны более чем 10-миллиардный эффект.
Однако, несмотря на прямое указание президента РФ В.В. Путина главе Минсельхоза рассмотреть вопрос о стимулировании промышленного производства биотоплива, данное главой государства ещё в 2007 году, ситуация в этой сфере с мёртвой точки не сдвинулась. Большие надежды возлагались на запуск мощностей Восточно-Сибирского комбината биотехнологий (ВСКБ), но проект превратился в долгострой. Хотя изначально заверялось, что предприятие в числе прочей продукции будет производить и 30 тысяч тонн биобутанола. Российские аналитики в числе главных причин, сдерживающих развитие отечественной отрасли производства альтернативного топлива, называют высокие акцизные ставки в производстве спирта, отсутствие внятной нормативной базы, которая бы стимулировала этот процесс, и… неготовность нашей техники к потреблению подобных энергоносителей.
Современная мировая тенденция в производстве биотоплива сводится к постепенному уменьшению объёмов сырья, в качестве которого используются продовольственные культуры, - этот подход уже непопулярен, поскольку повышает цены на продовольствие. Биотопливо второго поколения требуется производить, беря за основу посевные травы, водоросли. Найдётся применение и бытовым отходам, быстрорастущим плантационным растениям, отходам деревообрабатывающей промышленности, соломе и пр.

Ирина Медведкова и Татьяна Трудаева

Понятие «биотопливо» включает в себя три вида топлива, получаемого из биологического сырья: твердое топливо (древесина, отходы деревопереработки, щепа, лузга и т.п.); жидкое топливо, используемое в транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания (этанол, биодизель, метанол); газообразное топливо (синтезированные в ходе переработки биомассы газы). Однако, как правило, при обсуждении этого вопроса, особенно на Западе, под биотопливом традиционно понимают именно жидкое топливо. В настоящей статье также рассматривается именно этот вид топлив а.

Основными видами биотоплива являются биоэтанол и биодизель. Различают два поколения биотоплива. К биотопливу первого поколения (1G) относят биоэтанол, получаемый из традиционного пищевого сырья (сахарной свеклы, тростника, кукурузы, зерновых), биодизель, получаемый из пищевых растительных масел (рапса, пальмового масла и пр.), а также чистые растительные масла. Экономические, экологические и социальные последствия использования биотоплива первого поколения оказались в центре внимания широкой общественности, получили неоднозначную оценку в средствах массовой информации и явились предметом политических дебатов и кампаний гражданского общества.

Биотопливо второго поколения (2G) или «улучшенное биотопливо» получают уже по новым технологиям из непродовольственного биосырья, что позволяет в какой-то степени ослабить общественную обеспокоенность по поводу конверсии продовольствия в топливо, а также роста цен на продовольствие в мире. Сырьем здесь уже выступают отдельные виды специально выращиваемых энергетических растений, отходы деревопереработки и пищевые отходы. Конечный продукт (например, целлюлозный этанол) по своим физическим свойствам является таким же, как производимый по технологии первого поколения, однако продукт 2G считается более приемлемым с точки зрения устойчивого развития, так как обычно его производство предполагает сокращение выбросов парниковых газов и отказ от использования продовольственных культур в качестве сырья. Новым направлением развития биоэнергетики является использование в качестве исходного сырья водорослей. Энергетический выход переработки водорослевой биомассы превосходит любое другое непродовольственное сырье; выращивание водорослей не требует эксплуатации земельных угодий, что позволяет рассматривать водоросли как экологически устойчивое биосырье, не имеющее негативных последствий с точки зрения сохранения биоразнообразия и соответствующего принципам устойчивого развития землепользования. В ряде исследований биотопливо, получаемое из водорослей, называют даже биотопливом не второго, а третьего поколения.

За последние 15 лет производство «зеленого» топлива увеличилось в десятки раз, а его текущий объем превысил 60 млн тонн в год. Все регионы мира участвуют в производстве и потреблении биотоплива (см. график). Международные организации, независимые консультанты и ассоциации производителей биотоплива прогнозируют существенный рост производства и потребления биотоплива в мире к 2020 году. Предполагается, что к 2020 г. около 15% топлива для транспортных средств в мире будет производиться из биологического сырья.

По данным исследовательской компании RNCOS, на долю Бразилии и США приходится 87% мирового производства биотоплива, что в первую очередь обусловлено мощной государственной поддержкой. Эксперты организации ожидают дальнейший рост производства биотоплива в мире, прогнозируя ежегодный 6%-й рост производства биодизеля и 5%-й рост этанола в ближайшем десятилетии. Существенный рост потребления биотоплива ожидается в первую очередь в таких странах, как Индия и Китай. Эксперты ОЭСР и ФАО прогнозируют даже более высокие темпы роста производства биотоплива, ожидая удвоения объемов в ближайшие десять лет. Международная торговля биотопливом в следующем десятилетии преимущественно будет расти за счет экспорта этанола, в основном из Бразилии в США и ЕС. В отношении биодизеля, напротив, не стоит ожидать существенного роста международной торговли из-за активного использования странами технических барьеров, защитных мер, а также из-за увеличения национального производства биодизельного топлива странами-потребителями.

Биотопливо в США

Согласно федеральному Закону 2007 г. и национальному Стандарту по возобновляемым видам топлива, нефтеперегонные заводы в США обязаны применять при производстве бензина 50 млрд л биотоплива. По данным Минсельхоза США, прогнозируемый урожай кукурузы в 2013 г. составит 268 млн т, самый низкий показатель за последние 6 лет (ожидается, что цены превысят 320 долл. США за тонну). Примерно 112,5 млн т кукурузы, или 42% ожидаемого урожая, должно быть использовано для производства этанола. В стране нарастает оппозиция производству возобновляемого биотоплива из кукурузы. Конкуренция скотоводов с производителями этанола за поставки кукурузного зерна приводит к росту цен на зерно и снижению прибыльности производителей мяса. «Оптимизация» производства биотоплива под действием рыночных сил, по данным Министерства энергетики США, уже способствовала снижению объемов на 14% до 824 баррелей в день, что за год составляет 47,7 млрд литров. Однако, по подсчетам Федерального агентства по охране окружающей среды (EPA), отмена этаноловой составляющей в бензине снизит цены на кукурузу лишь на 1%, т.е. свидетельств «жестокого экономического вреда» от применения смешанного бензина не выявлено и оснований для отказа от его применения нет. Существующее законодательство предписывает довести ежегодное производство этанола к 2015 г. до 56,8 млрд л и к 2022 г. – до 136 млрд л; при этом основные перспективы связаны с биотопливом второго поколения.

Биотопливо в Европе

Согласно данным европейского Барометра по биотопливу за 2012 г., зафиксирован 3%-й рост потребления биотоплива в 2011 г. по сравнению с 2010 г., с 13,2 млн тонн нефтяного эквивалента до 13,6 млн тонн. В 2009 г. Европейская Комиссия приняла решение повысить к 2020 г. долю биотоплива для транспорта до 10%. Это должно было снизить зависимость от поставок нефти и газа и одновременно сократить выбросы углекислого газа в атмосферу. Однако обратной стороной медали оказалась проблема выведения сельскохозяйственных площадей из «пищевого» оборота, переработка пищевых масляничных культур на биотопливо. Евросоюз гарантировал высокие субсидии фермерам, которые вложили деньги в оборудование по переработке сельскохозяйственных пищевых культур «на месте». В конце 2012 г. ЕС принял Директиву, ограничивающую долю биотоплива первого поколения (с 10 до 5% к 2020 г.) и поощряющую разработку биотоплива второго поколения. После 2020 г. финансирование со стороны ЕС будет получать только биотопливо, способствующее экономии парниковых газов (должно выделяться минимум на 35% меньше парниковых газов, чем у ископаемого топлива) и производимое из непищевых растений и биомассы. Новая Директива ЕС по возобновляемой энергетике направлена на предотвращение прямого использования лесов, водно-болотных угодий и территорий с высокой ценностью для производства биотоплива.

Биотопливо в Китае

В настоящее время Китай является третьим по величине в мире производителем биотоплива (после США и Бразилии). Этанол, как правило, добавляют в объеме 10% к традиционному топливу. Этанол первоначально производился из зерна, но новые заводы теперь преимущественно используют маниок, сладкий картофель или сорго. Спрос на биодизель в Китае также растет, однако внутреннее производство значительно отстает в масштабе. Растет интерес к производству и использованию биотоплива второго поколения: потребление энергии из возобновляемых источников должно достигнуть 11,4% к 2015 году. Расширение производства биотоплива второго поколения позволит обеспечить рабочими местами до 3 млн человек. Как один из перспективных источников сырья для производства нового биотоплива в Китае рассматриваются водоросли. По оценкам экспертов, Китай может производить к 2020 г. до 12 млн т авиационного биотоплива в год (30% от общего объема потребления реактивного топлива в стране).

Биотопливо в России и Украине

Производство жидкого биотоплива в России пока развито достаточно слабо. Применение моторного жидкого топлива российским транспортом практически отсутствует. Однако достаточно перспективной для России выглядит возможность экспорта биотоплива и биосырья в Европу. Основным источником производства биоэтанола в стране (около 1,5 млрд л ежегодно) пока является пищевое сырье, а именно зерновые, при этом 80% этанола идет на изготовление алкогольных напитков. Перспективной с точки зрения выпуска транспортного топлива выглядит возможность использования в качестве сырья других крахмалосодержащих продуктов: мелассы (отходы сахарного производства), картофеля, сладкого сорго, клубней и зеленой массы топинамбура.

Производство биодизеля в стране началось в 2007 г. с выращивания рапса в промышленных масштабах и изготовления рапсового масла. Однако отсутствие единой программы развития биодизельного топлива в стране в некоторой степени компенсируется созданием отдельных региональных программ. Рассматривается возможность использования биомассы диких видов однолетней травы рыжик (лат. Camelina, Каспийский регион) для производства биодизеля второго поколения.

Украина имеет благоприятные условия для производства биотоплива из выращиваемого сельскохозяйственного сырья. По мнению экспертов, общий объем потенциально производимого «зеленого» дизеля и моторного этанола может достигать 500 тыс т ежегодно, что позволит обеспечить до 60% общей потребности страны в дизтопливе и до 10% в бензине. В Украине с 2013 г. предусмотрено поэтапное увеличение нормативной примеси биоэтанола в моторном бензине, в частности, в 2013-2015 гг. – 5%, а с 2016 г. – не менее 7%.

Потенциальное воздействие применения биотоплива

Рост рынка биотоплива способствует созданию новых рабочих мест и доходов по всей цепочке производства и распределения: от фермеров и биотехнологов до дистрибьютеров. Новые рабочие места, скорейшее восстановление экономик, рост производства, новые инвестиционные возможности – положительные эффекты, отмечаемые исследованиями по изучению потенциальных последствий развития индустрии биотоплива в мире. США ожидают в результате развития индустрии биотоплива к 2022 г. создания 800 тыс новых рабочих мест с общим экономическим эффектом в 148 700 млрд долл. США, что позволит за 12 лет (2010-2022 гг.) сэкономить 350 млрд долл. на сокращении импорта нефти.

Энергетическое партнерство между Европейским союзом и странами Африки открывает путь для сотрудничества по производству возобновляемых источников энергии, включая биотопливо. В ходе реализации совместных проектов предполагается проведение работ по агромелиорации засушливых районов в странах Африки. Развитие рынка биотоплива позволит странам Африки сократить зависимость от импорта минерального топлива и увеличить экспортные доходы. Нехватка продовольствия, засуха и социальная стабильность – вопросы, требующие решений во многих регионах Африки в ближайшей перспективе.

Общественные опасения, связанные с биотопливом

В настоящий момент существует ряд вызывающих тревогу международного сообщества проблем, сопутствующих развитию технологий производства биотоплива:

· изъятие из традиционного сельхозоборота земель под выращивание биотопливных монокультур, что способствует падению плодородия таких земель, сокращению производства пищевого растительного сырья в отдельных странах, росту цен на продовольствие на национальном и глобальном уровне;

· использование для производства биотоплива пищевого сырья (зерновых, кукурузы, сахарной свеклы и тростника, рапса), что может также привести к росту цен на продовольствие в мире и, как следствие, увеличению числа голодающих людей в беднейших странах.

Мировые эксперты однозначно выступают за использование в качестве исходного сырья биомассы второго поколения. Отдельное место занимают экологические проблемы: уничтожение лесных массивов под выращивание быстрорастущих энергетических растений и загрязнение атмосферы выхлопными газами в результате сгорания биотоплива.

Очевидна необходимость разработки и применения стандартов устойчивого развития в области производства и использования биотоплива. Такие стандарты должны охватывать процессы производства и переработки основных энергетических культур и действовать во всех странах-производителях; направлениями реализации этого подхода должны быть единые меры контроля и сертификации. Это позволит в определенной мере защитить уязвимые группы населения в развивающихся и наименее развитых странах, создать равные условия для глобальной торговли биотопливом, повысить социальную приемлемость биотоплива среди потребителей. Однако эти меры не должны препятствовать развитию передовых видов биотоплива, что отвечает интересам энергетической безопасности в мире.

Ирина Медведкова - к.т.н., доцент кафедры торговой политики НИУ ВШЭ
Татьяна Трудаева - к.э.н., доцент кафедры торговой политики НИУ ВШЭ

Аналитические материалы по теме торговля и устойчивое развитие доступны .
Подпишись на рассылку!