Топливо "Экологически чистое топливо Е85 из биоэтанола". Почему в России отсутствует производство жидкого топлива с этанолом? Перспективы развития отрасли

В Иркутской области в сентябре на ВСКБТ (это предприятие создано в декабре 2007 года на базе Тулунского гидролизного завода) начато производство биобутанола - экологически чистого автомобильного топлива. Его будут изготавливать из отходов лесопереработки, а также некормового зерна. Ученые называют биобутанол топливом второго поколения: предполагается, что в будущем оно заменит бензин, ведь при его горении выделяется минимум вредных веществ.

Одобренная правительством РФ "Концепция развития автомобильной промышленности России" до 2010 г. предъявляет особые требования к экологическим качествам автотранспортных средств и предусматривает поэтапный переход промышленности на выпуск автомобильной техники, соответствующей новым стандартам токсичности выхлопных газов. В связи с этим производство экологичного топлива становится особо актуальным.

Комментирует заведующий кафедрой финансовой стратегии МШЭ МГУ, иностранный член РАН, профессор Лоссальского университета Владимир Квинт: - Весь мир последние 8 лет занимается не только поиском, но и реальным использованием альтернативных и дополнительных источников энергии, прежде всего, биотоплива. Бразилия, к примеру, еще в марте 2006 года полность отказалась от импорта нефти, заменив ее биоэтанолом (в основном, на основе сахарного тростника). Сейчас Бразилия - один из крупнейших экспортеров биоэтанола. А по его производству Бразилию обгоняют лишь США (они изготавливают биотопливо по большей части из кукурузы). Причем надо понимать, что этанол - это дополнение, а не альтернатива нефти. К примеру, в шести штата Америки обязательным является 15% дополнение этанола в бензин, в остальных - разрешенным. Таким образом, топливо становится и дешеле и экологически чище. Если взять Европу, то еще в прошлом году использование ею биоэтанола составляло всего лишь 0,6% от использования нефти, а сегодня уже - около 2%. Лидером по использованию является Венгрия. Но Россия считает, что если она богата нефтью, то и биоэтанол ей не нужен. Доказательство тому: в Концепции развития страны до 2020 года биотопливо упоминается лишь дважды - и то для статистики. Чем может грозить такая недальновидная топливная политика? Давайте разберемся. В Казахстане утвержденных запасов нефти хватит примерно на 44 года. Если сократить использование нефти, заменив ее этанолом, то ее запасы можно "растянуть" на 80 лет. А в России утвержденных запасов черного золота хватит примерно на 25 лет. Необходимость компенсировать их скорую нехватку этанолом - налицо. Да. многие политики говорят, что не будет нефти - перейдем на газ. Но надо помнить, что сейчас 80% российских деревень живут без газа. Сколько же нужно времени, чтобы устранить этот пробел?! А пока эту проблему решат, кто будет, к примеру, вывозить урожай с полей? В том же Казахстане уже начали думать о будущем - построен завод по производству этанола мощностью до 70 тысяч тонн в год. Кто же в России противостоит разумной идее и что мешает производить этанол? Первое, что тормозит - это акциз на топливный этанол - он выше, чем на спирт, поэтому делает производства экологически чистого топлива невыгодным. Второе - распускание слухов о том, что производство этанола сокращает объем продуктов питания. А зачем его делать из продуктов питания? Достаточно вспомнить об остро стоящей перед Россией проблеме утилизации отходов. А этанол можно и нужно производить, в том числе и из отходов! Тогда города перестанут страдать от мусора. В Японии его перерабатывают в этанол. Почему же этого нельзя делать в России? Ведь какая экономия получится: при стоимости одного литра бензина (АИ 95) в 25 рублей литр этанола обойдется максимум в 12 рублей! И такая экономия будет эффективна до тех пор, пока цена на нефть не снизится до 30 долларов за баррель, что в нынешних условиях, как все понимают, нереально, а значит, этанол выгоден, особенно для конечных потребителей. В России одних только возобновляемых источников леса (то есть тот лес, который все равно надо вырубать, заменяя его новыми саженцами), даст, по меньшей мере, 3 миллиарда кубометров леса в год. Из этого получится очень большой объем бутанола. Кстати, на бутанол (производится из древесины) нет акцизного налога, как на этанол. Его легче транспортировать: из-за того, что в нем почти нет воды, трубопровод и цистерны не приходится покрывать специальными антикоррозийными материалами. При этом если по эффективности этанол на 30% уступает бензину, то бутанол - всего на 20%. Поэтому те, кто вовремя понял все преимущества бутанола и начал его производство в Иркутске, смогут стать лидерами в России в своей отрасли. Есть и третья страшилка: этанол будут пить любители суррогатного алкоголя, что повысит смертность. Это невозможно. В этанол добавляется специальная вкусовая добавка. А бутанол вообще пить нельзя, так как нем нет воды. Вывод: развитию производства этанола в РФ мешает нефтяное лобби. Они сами не хотят вкладываться в развитие свое отрасли. И при этом не хотят допустить конкуренцию: чтобы кто-то оспорил из лидерство. Хотя в той же Бразилии транспортировкой этанола занимаются нефтяные компании. Они понимают, что производство этанола приносит двойную прибыль. Когда это поймут в России? P.S.: Все новое - хорошо забытое старое. Мировое автомобилестроение начиналось на этаноле. Первые грузовики работали именно на этаноле. Первым бензин стал использовать Г. Форд.

Каким видом топлива вы бы хотели заправлять свой авто если бы у вас был выбор?!
14.63%(6)
Бензином
2.44%(1)
газом
21.95%(9)
Электричеством
7.32%(3)
метанолом
46.34%(19)
обычноя вода
7.32%(3)
Дизель
Всего проголосовало человек 41

Магическое слово "биоэтанол" в действительности не что иное - как обычный этиловый спирт, получаемый из растительного сырья. На этом его отличия от обычного этанола заканчиваются. Хотя… хотя у большинства людей это слово почему-то ассоциируется с топливом для автомобилей.

Игра слов не столь важна - намного весомее их суть. А суть в том, что сегодня большинство экономистов и энергетиков рассматривают биоэтанол, чуть ли не как единственную реальную альтернативу бензину в ближайшем будущем. И на это есть довольно веские причины: судите сами.

В 2005 году в мире было произведено свыше 36 млрд. литров этанола. Львиная доля производства этанола приходится на Бразилию и Соединенные Штаты Америки - примерно в равных количествах, по 45 % от мирового объема.
Летом 2005 года США было принято ряд нормативных документов (Energy Policy Act of 2005, Renewable Fuels Standard), согласно которым предусмотрено в течении ближайших 7 лет нарастить производство этанола на территории штатов до 34 млрд. литров.

Технология промышленного производства биоэтанола не сложная. Сырьем могут выступать практически любые сельскохозяйственные культуры, содержащие в своем составе сахар или крахмал. Следует заметить, что чем выше содержание сахара и крахмала в сырье - тем экономически более выгодно производить из этого сырья этанол.
Лидеры по производству биоэтанола используют в промышленном производстве сахарный тростник (Бразилия) и кукурузу (США). Поскольку содержание сахара и крахмала в сахарном тростнике значительно выше, чем в кукурузе, конечная стоимость биоэтанола, получаемого в Бразилии намного ниже. Отличным сырьем для получения биоэтанола является маниок, который в значительных количествах возделывают в Юго-Восточной Азии и субтропических африканских странах, однако этиловый спирт из него делают пока что в незначительных количествах.

Стоимость производства биоэтанола из сахарного тростника составляет примерно 30 $ за баррель (Бразилия), из маниока - около 35 $ за баррель (таиланд), из кукурузы - 45 $ за баррель (США).
В ряде стран битоэтанол получают в результате переработки сахарной свеклы, картофеля, риса и других зерновых культур. Не сложно производить биоэтанол в промышленных масштабах и из целлюлозы - например, из отходов лесной промышленности. Однако стоимость его производства довольно высокая, что экономически не выгодно при использовании в качестве топлива для автомобилей.

Учитывая приведенные выше факторы наибольшим потенциалом в области производства биоэтанола обладают страны латинской Америки, Юго-Восточной Азии и Экваториальной Африки.
Использование биоэтанола в качестве заменителя традиционного топлива давно вышло за пределы теоретических изысканий. Этиловый спирт с успехом используется в транспортной сфере в составе топливных смесей. Смеси биоэтанола и бензина маркируют индексом Е с добавкой цифр. Цифры указывают процентное содержание этанола в топливе - например, топливная смесь Е85, состоит из 85 % биоэтанола и 15 % бензина.

Следует заметить, что большинство двигателей внутреннего сгорания без доработки топливных систем неплохо работают на смесях, содержащих до 15 % биоэтанола, если процентное содержание этилового спирта выше 15 % - необходимо усовершенствовать двигатель.
Энергетические характеристики биоэтанола незначительно уступают бензину, но эта разница не превышает 20-25 % в случае использования Е85. Для топлива, содержащего меньше спирта - разница значительно меньше.
Наибольшее распространение этанолосодержащие топливные смеси получили в Бразилии. Большинство автомобильных заправок в этой стране предлагают своим клиентам топливные смеси Е20, Е25, очень часто - под видом обыкновенного бензина. Пользуется популярностью и топливо Е100 "acool", состоящие из 96 % этилового спирта и 4 % воды - заправляются им автомобили с топливной системой, переоборудованной для использования этого вида топлива. Следует заметить, что стоимость биоэтанола в Бразилии значительно ниже, чем стоимость бензина.

От себя: мы от биотопливо и электроэнергии выиграем больше чем от нефти. Бутанол это второе поколение нефти для авто, а ведь есть еще 3 и 4. Получается что если 4500х160 т.е. 1 баррель биоэтанола стоит 30 баксов.
30тг за литр это супер. можно сделать еще дешевле и лучше.....Аблязов правильно сказал, можно сделать так как выгодно государству, при этом топливо будет составлять 15тг за литр и почти безвредный для экологии, из мусора и разных диких

Растении:
Реальный конкурент бензину найден. Учеными разработан новый способ получения биотоплива. Прежние методы позволяли получать биотопливо из растений, зерновых и даже газет. Однако стоимость такого топлива была намного выше традиционного бензина. Кроме того, появились опасения, что использование зерновых может вызвать их дефицит в скотоводстве и сместить приоритеты производителей, которые уйдут с рынка пищевого зерна.
Водоросли выгодно отличаются от прежних исходных продуктов скоростью размножения, поставляя достаточное количество «зеленой нефти». Однако их трудно собирать, что было главным препятствием в использовании. Этот барьер был преодолен специалистами Bio Architecture Lab из США. Они обратили внимание на существующую технологию очистки загрязненной воды, в основе которой лежит пропускание через массу воды микропузырьков. В случае с водорослями, микропузырьки будут подхватывать их и поднимать к поверхности, обеспечивая удобства для сбора и переработки.
По мнению экспертов, фермы по производству водорослей для биотоплива скоро появятся в США, Чили и Норвегии.

Сегодня во многих странах(США, ЕС, Бразилия) этиловый спирт (этанол) рассматривается не в качестве основы для производства алкогольных напитков, а как экологически чистое топливо из возобновляемого растительного сырья. На эти цели используется до 90% выпускаемого этанола.
На мировом рынке производство биоэтанола, то есть этанола, изготовленного из возобновляемого растительного сырья, является наиболее быстрорастущей отраслью промышленности (до 20% в год).Его применение в качестве моторного топлива - широко распространенная практика. Основную часть биотоплива составляет именно биоэтанол.

Какие же основные причины препятствуют развитию данной отрасли?
Прежде всего сверхцентрализация власти , сложившияся в результате большевисткой революции 1917г. , и последовавшее за ним уничтожение региональных и местных форм власти. Бюрократическая номенклатура, многочисленные федеральные контрольные органы, меры носящих запретительный характер не дают полноценно развиваться малому и среднему бизнесу. Выживают крупные корпорации, которые могут оказывать воздействие на государственном уровне на экономическую политику.
Также сырьевой тип экономики России, сложившихся после уничтожения СССР и государственного переворота 1993 г.

85% ЭТАНОЛА+ 15% БЕНЗИНА. Оборудование заправки схоже с оборудованием, применяемым для нефтяного топлива. Позволяет сократить потребление бензина, уменьшить количество вредных выбросов в окружающую среду и повысить ОЧ по сравнению с базовым бензином. Дальность пробега на этаноловых смесях на 5…12% меньше, чем на базовом (без добавки этанола) бензине из- за снижения теплоты сгорания такой смеси (при использовании 1 л топлива Е85 можно получить лишь около 2/3 энергии, получаемой от 1 л бензина).

В США наиболее распро­странена марка E10, или «газохол» (10% биоэтанола + 90% бензинового горючего). Изменений в автомобиле при этом не требуется. Для марки E85 (85% спирта и 15% бензина) необходима гибкая модификация двигателя.

В России проблема развития производства био­этанола сводится к двум аспектам: экспорт и внутренний рынок. Его экспорт, причем безакцизный, разрешен на Запад и в Японию. Внутренний рынок пока имеет проблемы в связи с акцизами. Необходимо совершенс­твование законодательства в данной области. Для этого, прежде всего, требуется коррекция закона «Об обороте этилового спирта», в который нужно ввести понятие о топливном этаноле, и таким образом вывести биоэта­нол за акцизы. Акцизы на спирт и спиртосодержащую продукцию увеличивают стоимость биоэтанола в не­сколько раз и делают его производство нерентабельным. Известно, что акциз на спирт в РФ составляет 23 руб. за литр, на спиртосодержащую продукцию – 162 руб. за литр.

В РФ в 2004 году принят ГОСТ Р 52201-2004 на спиртосодержащие моторные топлива «бензанолы» с содержанием этанола 5–10%, однако к широкомас­штабному развитию моторного топлива это не привело (ГОСТ позволяет это делать, но не обязывает). Име­ющиеся здесь национальные этические проблемы (воз­можное пищевое использование биоэтанола или ценовые манипуляции) могут быть постепенно решены, как и во всех цивилизованных странах.

Вячеслав Емельянов,

Елена Никитина,

А.Н. Асяев,

ОАО «ВНИИ НП», Москва

Положение дел в мировой энергетике показывает, что постепенный переход от нефти и природного газа на другие источники энергии уже начался. Это связано с высокими ценами на нефть, желанием защитить окружающую среду и улучшить экологическую обстановку. Сегодня во всём мире растёт интерес к использованию энергии, получаемой из растительного сырья, - биогазу, биоэтанолу и биодизельному топливу.

В развитых странах использование биотоплива рассматривается как возможность сокращения объёмов выбросов парниковых газов в основном в транспортном секторе, а также как важный инструмент диверсификации энергетических ресурсов. Развивающиеся страны видят возможность применения биотоплив как способ стимулирования развития аграрного сектора, а также создания дополнительных рабочих мест. И для тех, и для других использование биотоплива - это способ повышения уровня энергетической безопасности и независимости.

Некоторые страны активно осуществляют программы применения биотоплив, в основном внедряя обязательное их использование в составе традиционного нефтяного топлива. В результате объёмы производства и использования биоэтанола и биодизеля растут высокими темпами.

В Европе производство и применение биотоплив регулируется Директивой 2003/30/ЕС. В результате её выполнения доля возобновляемых источников сырья в производстве топлив в Европе будет возрастать и к 2010 г. составит 5,75 %, а к 2020-му - более 10 %. В течение 15 лет Швеция планирует полностью отказаться от нефтяных моторных топлив и перевести транспорт на альтернативные виды топлива.

Применение спиртов в качестве моторных топлив и высокооктановых добавок известно с начала прошлого века, но их широкое промышленное применение началось в 80 - 90-е годы. Это было обусловлено нефтяным кризисом и возросшими требованиями к экологическим свойствам моторных топлив. Наиболее широкое распространение биоэтанол получил в Бразилии и США, из европейских стран - в Швеции.

Интерес к биоэтанолу в России связан с имеющимися свободными мощностями по его производству. В настоящее время спиртовая отрасль производит из пищевого сырья примерно 680 тыс. т этанола в год, и это количество может быть удвоено, так как мощности предприятий загружены наполовину. В ближайшие годы планируется строительство ещё 20 - 25 предприятий различной мощности. Перспективным источником сырья для получения биоэтанола в России с учётом климатических условий является целлюлозосодержащее сырьё. В настоящее время в стране бездействуют около 12 гидролизных заводов.

Высокая детонационная стойкость, низкая токсичность, возможность производства из возобновляемых источников сырья - всё это делает этанол более привлекательным по сравнению с другими оксигенатами. Повышенная гигроскопичность, коррозионная агрессивность этанола и ряд других особенностей ограничивают его использование в составе топлив.

Работы, проведённые в России и за рубежом, показали, что проблемы, связанные с применением 5 - 10 % этанола в автомобильном бензине, могут быть успешно решены, например, за счёт применения присадок различного назначения.

В США, Бразилии и других странах кроме бензинов, содержащих 5 - 10 % биоэтанола («Газохолы»), также применяются топлива с содержанием 70 % спирта и выше.

В последние годы более популярным становится топливо Е85, содержащее 75 - 85 % биоэтанола и 25 - 15 % бензина. Это обусловлено государственной поддержкой биотопливных технологий во многих странах, вследствие чего Е85 в среднем на 15 - 20 % дешевле стандартного бензина. Топливо Е85 намного экологичнее бензина, имеет высокую детонационную стойкость и обладает сильнейшим «компрессорным» эффектом. При испарении этанола топливовоздушная смесь сильно охлаждается, улучшая наполнение цилиндров, повышая мощность и крутящий момент двигателя. Также топливо Е85 более стабильно по сравнению с «Газохолами».

Однако применение топлива Е85 требует серьёзной переделки двигателя. Это связано с низкой теплотой сгорания и высокой теплотой испарения этилового спирта, что приводит к увеличению расхода топлива и вызывает трудности при запуске двигателя. Доработка обыкновенного двигателя стоит недёшево - от 300 до 1000 евро в зависимости от марки машины. Но автолюбители идут на затраты не только ради последующей экономии на топливе, но и потому, что мощность двигателя, работающего на Е85, возрастает приблизительно на 20 %.

Ведущие зарубежные автомобильные компании - «Volkswagen», «SAAB», «Ford», «Volvo» и другие осуществляют производство автомобилей с гибкой топливной системой (Flexible Fuel Vehicle - FFV), позволяющей использовать в качестве топлива традиционный нефтяной бензин или его смеси с этанолом в любом соотношении, в том числе топливо Е85.

Автомобили с гибкой топливной системой имеют единый топливный бак для любого вида горючего - как для бензина, так и для стопроцентного спирта; оснащены системой автоматической перенастройки и поддержания необходимого соотношения топливо - воздух в зависимости от состава топлива.

Основными недостатками, связанными с применением топлива Е85, являются повышенный расход топлива и недостаточно развитая сеть заправочных станций.

В США топливо Е85 используется достаточно широко. Требования к топливу Е85, применяемому в Америке, определяются ASTM D 5798-07 «Спецификация на этанольное топливо (Ed75-Ed85) для автомобильных двигателей с искровым зажиганием». Показатели ASTM D 5798-07 приведены в таблице 1. В зависимости от сезонных и географических условий применения спецификация предусматривает три класса испаряемости.

Если в Америке топливо Е85 применяется широко, то в Европе только начата работа по его использованию. Разработан проект спецификации «Автомобильные топлива - Этанол Е85 - Технические требования и методы испытания» CWA 15293:2005 (соглашение рабочей группы европейского комитета по стандартизации), требования которого приведены в таблице 2. Для обеспечения технических требований по приемистости автомобиля с учётом европейских сезонных и географических условий, в отличие от ASTM, европейский проект предусматривает два класса испаряемости.

В ASTM D 5798-07 отсутствуют требования к октановому числу, в CWA 15293:2005 определена норма по детонационной стойкости: ОЧМ - не менее 85,0 и ОЧИ - не менее 95,0. Содержание этанола в топливе в зависимости от класса испаряемости в США составляет не менее 70 - 79 %, в Европе - не менее 70 - 75 %. Для улучшения низкотемпературного запуска и повышения приёмистости двигателя к спирту добавляются углеводороды. Американская спецификация не регламентирует состав углеводородов, вводимых в денатурированный топливный этанол. CWA 15293:2005, в отличие от ASTM D 5798-07, в качестве углеводородной фазы допускает применение только премиальных сортов неэтилированного бензина в соответствии с EN 228. Европейская спецификация, как и американская, допускает применение присадок, улучшающих эксплуатационные характеристики топлив.

Таблица 1. Требования ASTM D 5798-07 к этанольному топливу (Ed75- Ed85)

В России также начата работа по разработке и испытаниям топлива Е85. Во ВНИИ НП разрабатывается российский стандарт на топливо Е85, содержащее 75 - 85 % об. денатурированного топливного этанола и 25 - 15 % об. углеводородов. Для уточнения требований к топливу Е85 с учётом российских условий применения необходимо проведение исследований и испытаний по оценке влияния качества спиртов и углеводородных фракций на его эксплуатационные свойства.

Одним из возможных способов применения топливного этанола как моторного топлива является поставка контейнеров (цистерн) со спиртом непосредственно на АЗС, где через специальные топливораздаточные колонки (ТРК) осуществляется заправка автомобилей традиционным бензином, смесью его с этанолом и топливом Е-85 (см. рис. 1).

Таблица 2. Требования CWA 15293:2005 к этанольному топливу «Этанол Е85»

Рисунок 1. Принципиальная схема АЗС для использования биоэтанола в качестве моторного топлива

Схема АЗС для использования биоэтанола в качестве моторного топлива позволяет расширить ассортимент автомобильных топлив и сократить затраты на создание инфраструктуры для бензинов, содержащих этанол.

Организация производства топлива Е85 в стране будет способствовать увеличению ресурсов экологически чистых высокооктановых топлив.

Надо отметить, что главным препятствием к применению топливного биоэтанола в России является существующее законодательство по обороту этилового спирта и спиртосодержащих растворов, устанавливающее непомерные акцизы и стоимость лицензий, что делает невозможным его применение не только в качестве топлива, но и в других областях промышленности.

Широкое применение этилового спирта в составе автомобильных бензинов возможно только после принятия соответствующей федеральной программы, предусматривающей координацию действий различных ведомств.

Президентом России было дано поручение подготовить предложения по развитию национальной биоэнергетики. Планируется а также и принять федеральный закон «Об основах развития биоэнергетики в Российской Федерации», а также национальные стандарты, предусматривающие классификацию продуктов биоэнергетики и методы их испытания. Кроме того, должны быть введены дополнения в Налоговый кодекс РФ в части налогообложения акцизами и изменения в федеральный закон «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции». Реализация этих решений послужит началом формирования биоэнергетики России на промышленной основе.