«Зеленая» энергия и биотопливо: кто в мире успешно поймал волну биоэнергетики

Источник: NV.UA

«А у нас в квартире газ, а у вас? — А у нас — киловатт из биомасс». Такая нехитрая переделка детского стихотворения звучит не столько фантастикой, сколько частью новой реальности.

Или, точнее, новой старой реальности. Так, скажем, еще до середины 19 века биомасса была крупнейшим источником энергии в мире. Потом индустриализация набрала обороты — и человечество радостно принялось активно сжигать уголь и газ, прокладывая путь техническому прогрессу.

Но с ним дорогу открыли и экологическим проблемам. Лондонский смог второй половины позапрошлого века был разве что первым звоночком. К 2020 году планета подошла с длинным перечнем сложностей с окружающей средой: и вопросы энергетики оказались одними из ключевых факторов, приведших к столь непростому положению.

Впрочем, как раз энергетика может оказаться и ключом к решению (или, по крайней мере, части решения) вопросов устойчивого развития. Последнее, напомним, заключается в том, что следующим поколениям мы должны оставить Землю как минимум не в худшем состоянии. Переходя от использования ископаемых ресурсов к возобновляемым, человечество способно повернуть печальный для окружающей среды тренд. И одним из ответов в этом ключе является биомасса.

Биомасса… Что это вообще такое?

Биомасса — это возобновляемое органическое сырье, производимое растениями и животными. Ее можно как непосредственно сжигать для получения тепла или же преобразовывать в биотопливо: твердое, жидкое, или газообразное.

Примеры? Пожалуйста:

• древесина и продукты деревообработки: дрова, древесные пеллеты и опилки, отходы пилорам и мебельного производства; черный щелок от производства целлюлозы и бумаги;
• продукция и отходы сельского хозяйства — кукурузы, сои, сахарного тростника, проса;
• солома, водоросли, отходы пищевого производства;
• биогенные материалы в твердых бытовых отходах: бумага, хлопок, шерсть; пищевые и древесные отходы;
• навоз, помет, содержимое канализации.

Биомасса в развивающихся странах активно используется как топливо для отопления или приготовления пищи. В развитых странах ее применяют уже как средство производства тепла и электроэнергии или же сырье для производства жидкого биотоплива. В том числе для сокращения выбросов углекислого газа. Например, в прошлом году произведенная из биомассы энергия составила около 5% от общего энергопотребления в США.

Все, наверное, знают об успехах в развитии возобновляемой энергетики в ЕС: все идет к тому, что план по достижению 20% энергии из возобновляемых источников в энергобалансе будет выполнен. Но вряд ли многие знают, что часть биоэнергетики в этом успехе составляет 64%.

Часть производства энергии из биомассы в общем производстве «зеленой» энергии в странах ЕС колеблется от 15% (Мальта) до примерно 90% (Чехия, Венгрия, Латвия) и даже 100% (Эстония). В среднем этот показатель для ЕС составляет 64%.

Также интересным фактом является то, что примерно 75% энергии произведенной из биомассы потребляется в виде тепловой энергии, 13% - в виде электричества, а 12% - как топливо для транспорта.

Фото: depositphotos

А теперь подробнее о жидком биотопливе…

Жидкое биотопливо — например, этанол, биодизель, биобензин и другие — производятся из древесных материалов (опилки, древесный уголь, пеллеты, лесосечных отходов), сахарного тростника, кукурузы, рапса, отходов сельского хозяйства, промышленности и бытовых отходов.

Кто лидирует в этой отрасли? Последние годы верхние две строки рейтинга производителей этого источника энергии занимают США и Бразилия — вместе они производят до 90% жидкого биотоплива в мире. На глобальном уровне его создание стабильно растет. Так, если в 2000 году производимое за день жидкое биотопливо могло заменить 187 тысяч баррелей нефти, то в 2019 — уже 1,8 миллиона баррелей.

Как правило, жидкое биотопливо используют как добавку к «обычному». Например, в США один из крупнейших потребителей жидкого биотоплива — армия. Многие виды транспорта там можно заправлять смесью продуктов нефтепереработки и биоэтанола — до 10 процентов. Стоит отметить, что еще в начале прошлого века легендарный автомобиль Ford T заправлялся как раз этанолом.

Фото: Страны-лидеры по производству биотоплива в 2019 г. (в петаджоулях). Источник - www.statista.com

Что делают страны — лидеры в этой отрасли?

США

Штаты лидируют в мире по производству жидкого биотоплива — в прошлом году в пересчете на энергетическую ценность оно составило 1,6 тысячи петаджоулей (для сравнения — потенциал биоэнергетики Украины, по оценкам Госагентства энергоэффективности, составляет 870 петаджоулей).

Основное сырье для жидкого биотоплива в США — кукуруза (для биоэтанола) и соевые бобы (для биодизеля). Например, в 2018 году согласно отчету Минсельхоза США (USDA), на производство биоэтанола пошло больше 5,55 миллиардов бушелей (примерно 151 млн тонн) кукурузы. В итоге получилось около 61 миллиарда литров биотоплива. По данным официальной статистики, на начало 2019 года в США работало 200 заводов по производству биоэтанола.

Бразилия

Эта латиноамериканская страна в прошлом году произвела жидкого биотоплива на 992 петаджоуля. По производству биоэтанола, биодизеля и биобензина она занимает второе место на мировом рынке — с долями 27%, 32% и 14% соответственно (на 2018 год).

Эти успехи Бразилии во многом объясняются огромными масштабами производства сахарного тростника (из которого производят топливный этанол) и соевых бобов. Багасса — отходы от сахарного тростника после измельчения и отделения от него сока — активно используется на сахарных заводах и сопутствующих производствах, позволяя им повышать собственную энергетическую автономность. Кроме того, нередко из багассы получается достаточно электроэнергии, чтобы запитать не только фабричные мощности, но и продавать ее на экспорт.

По данным USDA, Бразилия в 2018 году произвела почти 31 миллиард литров этанола — на 10 процентов больше, чем годом ранее. При этом спрос на местном рынке составил несколько меньше — 29 миллиардов литров.

Германия

Один из европейских лидеров в отрасли «зеленой» энергетики — Германия — по состоянию на 2018 год производила около 3% мирового объема жидкого биотоплива. Согласно подсчетам немецкого объединения производителей биодизеля (Verband der Deutschen Biokraftstoffindustrie, VDB), немецкие компании в 2018 выпустили 3,2 миллиона тонн биодизеля. Основное сырье — рапс и использованное подсолнечное масло.

Фото: unsplash

При этом Германия экспортирует немалую часть создаваемого биодизеля. По данным профильной ассоциац UFOeP, главным импортером являются соседние Нидерланды. Также в числе активных покупателей немецкого биотоплива — Бельгия, Польша, Австрия, а также США.

Один из главных производителей биодизеля в Германии — ADM Ölmühle Hamburg, дочерняя структура американской группы Archer Daniels Midland Company. Компания занимается не только переработкой рапса, но и поддерживает местных фермеров, их ассоциации и кооперативы.

Аргентина

Соседка Бразилии не особо отстает в сфере биоэнергетики. В основном в Аргентине производят этанол и биодизель — на начало прошлого года в стране работало два десятка производств биоэтанола мощностью 1,4 миллиарда литров в год. Большинство из них работает на сахарном тростнике, остальные используют кукурузы, говорится в отчете USDA.

Стоит отметить, что толчком к развитию биоиндустрии на родине танго стал закон о биотопливе. Принятый в 2006 году документ обязывал добавлять не менее 5% биоэтанола в бензин (и биодизеля — в дизель) с 2010 года. Пропорция увеличилась до 12% (биоэтанол) и 10% (биодизель) с 2016 года. Еще один закон 2008 дал стимул производству биоэтанола из сахарного тростника.

Китай

В топе мировых лидеров по производству жидкого биотоплива не обошлось без Китая. За последние годы Поднебесная стремительно наращивает производство биоэтанола. Причина в этом случае прозаическая — качество воздуха в Китае оставляет желать лучшего. Пекинский смог уже стал притчей во языцех, поэтому власти КНР ищут все новые способы сократить количество вредных выбросов.

Официальный Пекин стремится в ближайшее время достичь перехода на 10% этанол-бензиновую смесь по всей стране. Кроме того, власти намерены масштабировать производство «зеленого» топлива — этанола на основе целлюлозы — до коммерческого уровня до 2025 года.

Хорошо, а как с этим в Украине?

«Процессы, которые сегодня происходят с экологией, начиная от глобального изменения климата до загрязнения океана, показывают, что мы сегодня беззащитны. Поэтому нужно думать о будущем уже сегодня и не забирать больше в экосистемы, чем мы можем вернуть», — говорит Заместитель Главы правления МХП Александр Домбровский. Он подчеркивает, что альтернативы переходу на возобновляемую энергетику нет: дальнейшее экстенсивное использование природных ископаемых грозит коллапсом целых экосистем.

Александр Домбровский отмечает, что одна из проблем украинского госуправления и многих бизнесов — короткий горизонт планирования и отсутствие долгосрочного видения. Его слова подтверждаются политическими реалиями. Так, в июне этого года Верховная Рада не сумела поддержать и отправила на доработку законопроект, который предписывал добавлять биоэтанол к бензину, который продается в Украине.

Планировалось, что с 1 июля 2021 года продаваемое в стране топливо должно было на 5 процентов состоять из биоэтанола, в 2022 году — 6 процентов, а в 2023 году — 7 процентов. И речь не только об экологической составляющей, а еще и об экономической. Переход на бензин-биоэтаноловые смеси может уменьшить расходы Украины на импорт нефти и нефтепродуктов — лишь в прошлом году расходы на их закупку из-за рубежа составили более 10 миллиардов долларов США.

«Речь идет об обязательном проценте биоэтанола в бензине, а кто не выполнил, тот платит штраф. Это нормальный европейский подход. Все страны Европы приблизительно так же этот сектор поддерживают», — пояснил глава Биоэнергетической ассоциации Украины Георгий Гелетуха.

Фото: МХП

А у нас в квартире биогаз

Если производство биоэтанола в Украине только зарождается, с биогазом успехи более ощутимы. Флагманом в этой индустрии является агрохолдинг Мироновский хлебопродукт (МХП), который делает ставку на возобновляемую энергетику.

«Думаю, что у нас в Украине уникальный опыт. Конечно, в Европе эта сфера очень развита — например, в Германии, где около 10 тысяч биогазовых комплексов. Но 95−97 процентов из них — это небольшие предприятия, мощностью 0,5−1 МВт», — говорит Домбровский из МХП. Для сравнения: в декабре 2019 МХП запустил первую очередь биогазового комплекса Биогаз Ладыжин мощностью 12 МВт.

«В основном европейские комплексы работают на силосе кукурузы», — добавляет он. Украинская компания МХП же работает с куриным пометом, который с точки зрения энергетической ценности гораздо богаче — и позволяет получать не только газ, но и богатые ценными элементами органические удобрения".

Агрохолдинг активно инвестирует в биоэнергетику и разворачивает целую сеть партнерств с украинскими фермерами по использованию органических удобрений. В компании уверены, что как раз бизнес может стать драйвером прогресса страны в направлениях развития возобновляемой энергетики и циркулярной экономики. Поэтому вполне вероятно можно ожидать, что отечественная агроиндустрия совершит прорыв не только в сфере биогаза и органического земледелия, но и производства биотоплива.