Источник энергии ХХI века

Биологическое топливо, выращенное на полях, вновь станет экономически выгодным. Интерес к альтернативным источникам энергии, в частности, к альтернативным видам топлива повышается с каждым витком роста цен на нефть и нефтепродукты. К этому же подталкивают и постоянно ужесточающиеся требования к токсичности отработанных газов двигателей. Чем же можно заменить топливо из нефти?

biotoplivo XXIЕще в 1826 году американский изобретатель Сэмюэль Мори запатентовал двигатель, в котором в качестве топлива использовались растительный скипидар и спирт. В 1853 году было доказано, что растительное масло вполне можно употреблять в качестве горючего для паровых машин и пароходов. А в 1876 году инженером Николаусом Августом Отто был создан первый в истории четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, который работал на этиловом спирте.biotoplivo XXIВ начале 90-х годов XIX века Рудольф Дизель построил первый двигатель, работавший на угольной пыли. Экспериментом руководил он сам. Но произошла авария, и изобретатель едва не погиб. Следующий свой экспериментальный двигатель в 1894 году новатор заправил уже более дешевым и значительно менее опасным арахисовым маслом. Генри Форд, который начал со «спиртовых» двигателей, так и поддерживал их вплоть до 40-х годов прошлого века. Первый его «квадрицикл», собранный в 1896 году, работал именно на спирту, несмотря на то, что автомобили немецких инженеров Готтлиба Даймлера и Карла Бенца к этому времени уже почти десятилетие заправлялись бензином.biotoplivo XXIПервый по-настоящему массовый автомобиль, построенный Фордом в 1908 году, знаменитая «Модель Т» (на фото), одинаково хорошо бегал и на этиловом спирте, и на бензине, и на их смеси. Форд был настолько уверен в будущем спиртовых автомобилей, что даже построил на Среднем Западе США спиртоперегонный завод. Вплоть до середины 20-х годов XX века 25% продаж компании Standard Oil на Среднем Западе приходилось именно на фордовский этиловый спирт.

Цены на спирт и цены на бензин в ту пору были примерно равны, но в 1907 году, после того как в Техасе были открыты крупные залежи нефти, бензин резко подешевел — до пяти центов за литр, в то время как цена спирта оставалась на уровне семи центов. Однако уже в самом скором времени спиртопроизводители опять уровняли их стоимость, сообразив, что для производства непищевого этанола можно использовать отходы сахарного тростника.
Начало промышленной разработки нефти относится ко второй половине XIX века, после того как в 1846 году бакинский горный инженер В.Семенов пробурил первую в мире нефтяную скважину в поселке Бибиэйбат близ Баку. Это и есть точка отсчета промышленной добычи нефти в Азербайджане и во всем мире. В Баку наступила эпоха нефтяного бума…biotoplivo XXIВ 1873 году начинается разведка и освоение крупных нефтяных месторождений (500 миллионов тонн), расположенных на территории селений Рамана, Сабунчи, Балаханы и Бибиэйбат. В Баку постоянно возрастало число нефтеперегонных заводов. Первый из них был построен в 1859 году, а к 1867 году их количество достигло 15. В 1878 году впервые был построен нефтепровод, связывающий нефтепромыслы в Балаханы с нефтеперегонным заводом в Баку. Длина этого нефтепровода составляла 12 километров, а диаметр трубы — 75 миллиметров. К концу 1898 года общая длина нефтепроводов бакинских промыслов достигла 230 километров, а пропускная способность — 1 миллиона тонн нефти. В 1896-1906 годах завершается постройка нефтепровода Баку-Батуми длиной 833 километра, пропускная способность которого равнялась 900 000 тонн в год. Таким образом, вложение крупных капиталов в нефтяное производство Азербайджана позволило осуществить в нем промышленный переворот.
Ближе к концу XIX века бакинская нефтяная промышленность, вступившая на путь капиталистического развития, меньше чем за два десятка лет (к 1901 году) достигла объема добычи в 50% от уровня общемировой добычи нефти того времени. Однако, достигнув наивысшей точки своего развития, нефтяная промышленность Азербайджана подверглась ударам мирового экономического кризиса 1900-1903 годов. Он поразил все отрасли нефтяного производства: сократились бурение, добыча, переработка, уменьшился объем разведочных работ, увеличилось число бездействующих скважин. Если в 1901 году добыча нефти в Азербайджане достигала 671 000 000 пудов, то в результате резкого сокращения притоков иностранного капитала в годы кризиса она сократилась до 467 000 000 пудов.

Поскольку Первая мировая война также способствовала массовому сокращению производственных показателей нефтяной промышленности, популярность этанола в те годы поднялась до невиданных высот в связи с резким скачком цен на нефть. В начале 1920-х годов модно стало заправляться спиртобензиновыми смесями, такими, как Benzalcool, Koolmotor, Alcool, Natelite, Moltaco, Lattybentyl или Agrol. Производству автомобильного спирта не помешал даже знаменитый американский «сухой закон», действовавший с 1919 по 1933 год. Заводы по производству автоэтанола, в отличие от предприятий по изготовлению виски, имели не 2-3, а всего лишь одну ректификационную (перегонную) колонну, поскольку для биоэтанола, в отличие от пищевого спирта, второй и третьей перегонки не требовалось.biotoplivo XXIЗлую шутку со спиртовым топливом сыграла его доступность. Гнать спирт мог любой. Нефтепереработкой же занималось небольшое количество компаний. Богатели они, даже при равных продажах, значительно быстрее. И, приумножая капитал, внедряли новые технологии, которые делали бензин все более дешевым. К 1937 году нефтяное топливо стоило почти в полтора раза дешевле биологического. Но и это было бы еще ничего, ведь и сегодня сравнительная дороговизна бензина не заставляет автомобилистов срочно переоборудовать машины под дешевый газ.

Однако химические гиганты, играя против фермеров, провели ряд «антирастительных мероприятий». К одному из них относится «Дело о бумаге» газетного магната Вильяма Херста, который обьединился с химическим концерном DuPont. В те времена немалую часть бумаги производили из конопли, котоpая считалась хорошим сырьем для легкой и бумажной промышленности. Но был у конопляной бумаги один существенный (с точки зрения DuPont) недостаток: при ее производстве, в отличие от бумаги, произведенной из древесины, не требовалось применять специально разработанные компанией отбеливатели. И компания, подключив к делу Херста, владевшего, кроме газет, еще и множеством заводов, производивших как раз «деревянную» бумагу, повели наступление на эту сельхозкультуру. Отныне в американской прессе мирный Cannabis (это научное название конопли) именовался исключительно как страшное наркотическое зелье. Фокус удался, во второй половине 1930-х годов конопля в США была запрещена, а попутно была высмеяна и идея производства топлива из сельскохозяйственных растений.

В начале 1940-х, казалось бы, окончательно «убитому» биотопливу опять помогла «восстать» война. Отрезанные от нефтеносных районов немцы в этот период частенько заправляли свои танки соевым и рапсовым маслом, ибо переделки двигателя для него почти не требовалось. Да и для нашего Т-34 растительное масло было допустимым видом топлива. А США, Великобритания и Швеция, дабы сэкономить ставший вдруг дефицитным нефтепродукт, заставили частников заливать в баки своих машин смесь из 35% спирта и 65% бензина. Но, как только были восстановлены прежние каналы нефтяных поставок, этанол и биодизель (дизельное топливо из растительных масел) вновь были забыты.
biotoplivo XXIВспомнить о них спустя почти 30 лет помогла нефтяная «война», начавшаяся в 1973 году. После невиданного скачка цен на нефть правительство США, главной страны-импортера, приняло несколько законов, поощрявших производство и применение автомобильного спирта и биодизеля. Впрочем, американцы и сами быстро разобрались что почем и начали спешно закупать европейские дизельные автомобили, которые могли работать на дешевом рапсовом, соевом и кукурузном масле. Если в начале 1970-х в Штатах не было ни одного предприятия, производившего автомобильный этанол (прочие спирты в основном импортировались), то к 1980 году их стало уже 10, а к 1984-му — 160. Однако в 1985-м цены на бензин опять упали, а половина этаноловых заводов закрылась.

В ХХI веке самое время вспомнить о биотопливе. Даже оптимистично настроенные аналитики считают, что цены на нефть будут повышаться с каждым годом. А это значит, что биологическое топливо, выращенное на полях, вновь станет экономически выгодным. Биотопливо относится к возобновляемым энергоисточникам и этим принципиально отличается от нефти, газа и угля, запасы которых на нашей планете исчерпаемы. Кроме того, биотопливо — экологически чисто. Ведь при его сжигании в атмосферу выбрасывается не больше углекислоты, чем потребили растения, из которых оно было выработано. Экологи называют такое положение вещей «нулевой эмиссией СО2». Самыми распространенными видами биотоплива считаются этанол и различной крепости его смеси с бензином, основными из которых являются E10 и E85.biotoplivo_0007В качестве сырья подходят практически любые виды растений. Рожь, кукуруза, свекла, картофель, рис, просто древесина, тростник — все, чем богато местное сельское хозяйство. Например, в советские годы азербайджанские ученые вывели адаптированные к местным условиям сорта сахарного тростника, которые хорошо прижились и давали стабильные урожаи. В 1950-х годах такие посевы были на крайнем юге Азербайджана (Лянкяранский район). Советский тростниковый сахар использовался также и для производства советского рома, качество которого не уступало многим маркам ямайского и кубинского рома. Однако с начала 1960-х годов, когда стал быстро расти импорт тростникового сахара с Кубы, «тростниковосахарная» промышленность на юге СССР в считанные годы сошла на нет, а в Закавказье посевы уменьшились более чем на 70%.

biotoplivo

На сегодняшний день средний современный биозавод по производству этанола может производить до 150 000 000 литров топлива в год, а производительность крупных биозаводов уже сейчас достигает миллиарда литров в год (этого хватит примерно на 700 000 автомобилей).

Только по дорогам Соединенных Штатов уже ездят более 6 миллиoнов автомобилей, запpавленных безобидным топливом. Специально для них в 36 штатах на заправках продается спирто-бензиновая смесь E85 (85% этанола и 15% бензина). Бензин в нее добавляется исключительно для того, чтобы двигатель лучше заводился в холодную погоду. В Швеции такая смесь в обязательном порядке должна быть на любой крупной заправочной станции, а автомобили, работающие на этаноле, могут бесплатно въезжать в центр Стокгольма и освобождаются там от платы за парковку, а для их владельцев снижен автомобильный налог. Так поощряется внедрение автомобилей с переделанным под этанол двигателем.

Кстати, специалисты бразильской компании Petrobas утверждают, что даже 20-процентная этаноловая добавка никакого вреда автомобилю не причинит. Но о Бразилии разговор особый. Эта страна не слишком богата нефтью, зато богата сахарным тростником, из отходов которого только в прошлом году бразильцы «выгнали» 16,5 миллиарда литров этанола. А это 45% мирового производства. Как результат, цена на спиртовое топливо в этом «этаноловом эмирате» опустилась уже ниже полудоллара за литр, а на спирту здесь теперь не только ездит 40% автомобилей, но и летают самолеты, производимые компанией Embraer (Empresa Brasileira de Aeronautica).
Даже 10%-ная добавка этанола уже на многое способна. Она снижает выбросы парниковых газов почти на 20%, так как этанол способствует более полному сгоранию топлива и изменению процентного состава выхлопа в сторону менее опасных газов — углекислый газ СО2 вместо угарного CO (по данным Argonne National Laboratory — от 12 до 19%). Добавка увеличивает октановое число топлива на 3 единицы, почти вдвое снижает токсичность выхлопа, увеличивает температуру воспламенения топлива с 290 до 425 градусов, что уменьшает вероятность пожара, скажем, при протечке в топливной системе. Эффект от использования смеси Е10 в 2005 году только в США был сравним, по подсчетам экологов, с сокращением автомобильного парка страны на 1 000 000 машин.

Не менее перспективным топливом считается биогаз. Плюс его заключается в том, что получать его можно из любой органики. В дело идут шелуха от семечек, сухие листья, навоз, птичий помет, пищевые отходы… Идея использования биогаза приветствуется экологами всего мира, так как она позволяет утилизировать уходящий в атмосферу метан, а это второй после углекислого парниковый газ.

А вот лучшим сырьем для биодизеля пока считается не подсолнух и даже не кукуруза, а рапс. Эта техническая культура почти не требует ухода, растет, где посадишь, дает высокие урожаи. Из тонны рапса можно выжать до 500 литров масла. Утечка рапсового масла, в отличие от солярки, не наносит экологического ущерба, так как в почве и воде оно полностью разлагается за 2-3 недели. Наконец, рапс — прекрасная промежуточная культура. Если поля, отдыхающие после урожая пшеницы и просто пустующие, засеять рапсом, то потом та же пшеница будет расти на них значительно лучше.biotoplivo XXIОсобенно широко применяется биодизель в Германии — 3,5 миллиарда литров в год. Далее идут Италия (1,2 миллиарда литров), Франция (1 миллиард литров), США (600 миллионов литров). Даже крошечные Мальта и Кипр влили в мировую биоканистру по своей капле — 4 и 2,5 миллиона литров соответственно. В России компания «ЛУКойл» тоже построила завод по производству биодизеля, однако из-за отсутствия спроса среди отечественных водителей, больше доверяющих привычной и более дешевой солярке, биотопливо пока увозят в Финляндию, где и продают с большим успехом.
Что касается Азербайджана, то крупнейшая бразильская компания Petrobas согласна оказать содействие в развитии программы по производству биоэтанола.biotoplivo XXIСогласно данным Международного агентства по энергетике, к 2030 году имеющиеся сейчас технологии и сырье могут гарантировать замену 20 процентов традиционного топлива в мире на биоаналоги.

На этот счет бразильский нефтяник Самир Пассос Эвад ответил: «У каждой компании свои прогнозы. Но использование биотоплива в любом случае выгодно. Сегодня наши биодизель и биоэтанол заменяют 400 тысяч баррелей нефти в год. Это действительно огромная экономия. Азербайджан так же, как и Бразилия, имеет огромную территорию и свой особенный климат, и вы можете производить биоэтанол из овощей и зерна. Я считаю, что при нефти, стоимостью в 50 долларов за баррель, и при бензине, стоимостью в 60 долларов за баррель, есть повод подумать об этом. Мы же готовы поделиться с вами своим опытом».

Обсуждение закрыто.