Олег Никифоров
Голод стал реальной угрозой для миллионов африканцев.
Фото Reuters
В августе ООН обратилась к правительству США с призывом приостановить выпуск этанола в качестве биотоплива. Международная организация ООН по сельскому хозяйству и продовольствию (FAO) прогнозирует, что из-за продолжающейся на всей территории США засухи и жары, самой сильной за последние полвека, погибнет большая часть урожая зерновых. Но, как известно, согласно американскому законодательству, 40% урожая должно быть использовано для производства биологического топлива.
Однако, если поступить так сейчас, это может способствовать развитию продовольственного кризиса в мире, считают в ООН. На данный момент во всем мире цены на продовольствие растут из-за непогоды. В июле цены на зерновые повысились на 17%, на сахар – на 12%, после того как из-за несвоевременных дождей пострадал урожай сахарного тростника в Бразилии – крупнейшего в мире производителя сахара. Из-за засухи в США урожай кукурузы будет скорее всего минимальным. В июле цены на кукурузу поднялись почти на 33%.
Причиной скачка цен стали не только сильнейшая засуха в США, засуха в Австралии, но и несвоевременные дожди в Бразилии, а также производственные трудности в России (кстати, тоже вызванные засухой), сообщает FAO. Рост цен усилил опасения о возможности повторения продовольственного кризиса 2007–2008 годов, который нанес ущерб многим бедным странам и даже привел к беспорядкам в некоторых из них. Существуют мнения политологов, что и арабская весна представляет собой следствие проблем с нехваткой продовольствия.
По данным экспертов благотворительной организации Oxfam, с начала года рост цен на продовольствие и засуха привели к продовольственному кризису в странах региона Сахель в Западной и Центральной Африке и затронули более 18 млн. человек. Но это не конец истории, а скорее начало. Цены на основные продукты питания к 2030 году могут возрасти более чем в два раза, предупреждает Oxfam, в частности, стоимость зерновых культур в ближайшие 20 лет вырастет на 120–180%. В своем докладе Oxfam отмечает, что одной из основных причин столь резкого повышения цен является глобальное изменение климата. А в качестве причин такого изменения эксперты Oxfam называют, в частности, использование биотоплива. Они отмечают, что подобное увеличение использования биотоплива приведет к 70-кратному росту объема выбросов в атмосферу из-за изменений в землепользовании.
Среди предупредительных мер предлагается ввести новые правила управления продовольственными рынками. В частности, Oxfam настаивает на необходимости увеличить стратегические запасы продовольствия, инвестировать в небольшие фермерские хозяйства, покончить с практикой выращивания продуктов для биотоплива и увеличивать прозрачность на рынках продаж сырья. Кроме подорожания продуктов питания в последних опубликованных докладах независимых международных экспертов говорится, что в связи с растущим производством биотоплива могут пострадать и тропические леса.
Комиссар Евросоюза по вопросам экологии Ставрос Димас признал, что, ратуя за переход многих промышленных отраслей на биотопливо, его ведомство не предполагало, какие негативные последствия это может за собой повлечь. Руководство Евросоюза пообещало пересмотреть свою политику в этих вопросах, чтобы избежать нежелательных последствий. Комиссар Димас заявил, что в сложившейся ситуации лучше отказаться от намеченной цели, чем навредить окружающей среде или бедным слоям населения. Он призвал ввести новые критерии, которые бы гарантировали стабильность в этих вопросах. В этой связи ЕС может отказаться от установленной цели перевести на биотопливо 10% всего транспорта уже в 2020 году. Руководство Евросоюза уже пообещало сократить использование биодизеля, производимого из масла пальмовых деревьев, поскольку массовое производство такого топлива способствует уничтожению тропических лесов в Индонезии.
Первоначальная эйфория уже улетучилась
Несколько лет назад казалось, что благодаря биотопливу многие отрасли производства заметно сократят выбросы парниковых газов в атмосферу, особенно компании – производители автомобилей. Считалось, что использование топлива, сделанного на основе растений, обогащенных СО2, поможет снизить уровень загрязнения окружающей среды. Тогда Европейский союз поддержал идею и объявил переход на биотопливо своей конкретной задачей. Однако ученые доказывают, что некоторые сорта биотоплива практически не способствуют сокращению количества загрязнений в атмосфере. Уже тогда специалисты предупреждали, что полный переход на биотопливо грозит постепенным уничтожением тропических лесов и подорожанием продуктов питания. К тому же в погоне за прибылью от производства биотоплива земельные компании могут оставить многих бедняков во всем мире без крова, отдав занимаемые ими земли под плантации зерновых. «Если цена топлива, которое можно произвести из того или иного продукта, превысит цену самого продукта, то производить будут топливо, – считает представитель Oxfam Роб Бейли. – Богатые страны усугубляют проблему изменения климата, одновременно лишая миллионы людей пропитания». Один из советников ООН даже назвал биотопливо «преступлением против человечности».
Позиция сторонников биотоплива
Как известно, в США действует закон, разрешающий более широкое использование топлива на основе кукурузного масла. Этот же закон предполагает в дальнейшем использование топлива на основе лесных растений, однако технологии по его производству пока не утверждены. Плюсы и минусы использования биотоплива вызывают активные споры, и обе стороны выдвигают сильные аргументы в поддержку своей позиции. Согласно статистике, в настоящее время в Соединенных Штатах Америки и странах Европы биотопливо занимает всего 5% от общего объема потребляемого топлива; планируется в будущем довести его количество до 25–30%. В Бразилии доля использования биотоплива составляет примерно треть. Это обусловлено ростом цен на нефть, месторождений которой очень мало на территории страны, и благоприятной экономической конъюнктурой. Там пользуются спросом FFV-автомобили (flexible fuel vehicles, двигатели которых могут работать на любой смеси бензина и этанола).
Некоторые государственные лидеры, как, например, бывший президент Бразилии Луиш Инасиу да Силва, полагают, что бум биотоплива открывает для развивающихся стран огромные возможности. По словам да Силвы, это создает новую статью экспорта для фермеров Африки, Южной Америки и Карибского бассейна, что может помочь им справиться с нищетой.
Есть ли будущее у биотоплива в России?
Напомним, что биотопливом называют топливо, полученное в результате переработки биологического сырья. Преимущественно речь при этом идет о сахарном тростнике, кукурузе, рапсе, сое. За рубежом уже давно автомобили заправляют биодизелем и бензино-этаноловой смесью.
Впервые применять для работы двигателей внутреннего сгорания биотопливо предложил Сэмюэль Мори в 1826 году. Разработанный им двигатель работал на скипидаре и спирте. Не оставались в стороне и знаменитые изобретатели и производители автомобилей: Рудольф Дизель в 1895 году сконструировал двигатель, работающий на арахисовом масле, а Генри Форд в 1896 году выпустил автомобиль со спиртовым двигателем. Однако в начале ХХ века резко увеличился объем добычи нефти, что привело к снижению цен на бензин, вследствие чего интерес к альтернативным источникам энергии угас. И только в конце 80-х годов прошлого века, когда цены на нефть начали резко расти, вопрос практического применения биотоплива снова стал актуален.
В России проблема биотоплива связана не столько с производством сельскохозяйственных культур, из которых можно было бы производить биотопливо, сколько с использованием в этих целях отходов сельского хозяйства и пищевой промышленности. Основное внимание сейчас в российских регионах уделяется использованию отходов пиломатериалов. Это по преимуществу производство древесных гранул, или пеллет, в лесных регионах. Не так давно основные производства концентрировались в Ленинградской области и других регионах европейского северо-запада – Вологодской и Архангельской областях с транспортировкой продукции в европейские страны через морские порты Ленинградской области. Но сейчас наблюдается смещение производств от приграничных районов в глубь страны, создание производств на Урале (в Перми), в Сибири (в Ханты-Мансийске, Красноярске, на Алтае), на Дальнем Востоке.
 Зерно всегда можно направить на пропитание людей или на производство биотоплива. Фото Reuters |
Всего в России, по данным совместного исследования «Инфобио» и журнала «Международная биоэнергетика», в 2010 году был произведен 1 млн. тонн топлива из отходов деревообрабатывающего и сельскохозяйственного производства, причем в основном продукция ориентирована на экспорт. Для сравнения: ежегодный объем добычи нефти в стране достигает 500 млн. тонн, из них примерно половина поставляется на внешний рынок. Потенциал альтернативной энергетики в России, включая биотопливо, используется пока в незначительной степени, хотя ситуация постепенно меняется и, по мнению экспертов, может кардинально улучшиться при обеспечении прежде всего внутреннего спроса. По данным Российского энергетического агентства (РЭА), примерно треть древесных топливных гранул в настоящее время производится тремя российскими заводами: «Лесозавод 25» в Архангельской области, ДОК «Енисей» в Красноярском крае и СТОД в Тверской области. На первые два приходится по 120–130 тыс. тонн продукции, на тверское предприятие – около 70 тыс. тонн. Во всех трех случаях это побочный продукт основной деятельности – производства пиломатериалов. Основные потребители – Скандинавские страны и Центральная Европа. В качестве сырья для производства топливных гранул используются также лузга подсолнечника и другие отходы производства растительного масла. По данным аналитиков отрасли, в России восемь компаний производят в общей сложности 300 тыс. тонн топливных гранул из остатков производства подсолнечного масла. Покупают их в основном ТЭС Великобритании и Польши.
Общие тенденции отрасли
По данным РЭА, происходит увеличение объемов производства, несмотря на кризис: часть предприятий остановилась, но на смену им приходят более крупные производители. Если несколько лет назад заводы мощностью 25 тыс. древесных пеллет в год считались крупными, то сейчас они воспринимаются скорее как малые предприятия, а новые производства рассчитаны на объемы 100–150 тыс. тонн. Происходит освоение новых видов сырья для биотоплива, а также новых видов топлива из отходов деревообработки. В этом плане более успешны предприятия, у которых топливный бизнес привязан к собственной сырьевой базе и производство топлива является побочным продуктом основного, деревообрабатывающего производства и целлюлозно-бумажной промышленности.
На одной из энергетических конференций мне довелось услышать выступление сибирского академика Алексея Конторовича, который высказал мнение, что идеальным ресурсом для производства биотоплива являются… водоросли. «НГ-энергия» уже писала о водорослях как энергетическом сырье. И действительно, по мнению ряда исследователей, морские водоросли являются наиболее эффективными и неприхотливыми микроорганизмами на Земле, способными поглощать солнечную энергию и превращать ее в маслянистую биомассу для получения биотоплива, практически эквивалентного по свойствам сырой нефти. «Морские водоросли способны производить в 5–10 раз больше биоэнергетических молекул на единицу площади и единицу времени, чем любое наземное растение, ничто другое даже близко не приближается по этим показателям», – говорит Грег Митчелл, биолог Института Скриппса Университета Калифорнии в Сан-Диего, занимающийся исследованиями морских водорослей с 1987 года. Немецкое агентство Deutsche welle опубликовало недавно целую подборку материалов по проблеме использования водорослей в качестве нового альтернативного энергоресурса. Однако практическую реализуемость этой идеи специалисты оценивают очень по-разному.
Ясно, что микроводорослям для фотосинтеза не нужно ничего, кроме солнечного света и углекислого газа, а благодаря высокой скорости размножения они за короткое время образуют весьма значительное количество биомассы. Между тем авторы этих сценариев не скупятся на посулы. По их замыслу, крупные фермы по разведению фитопланктона позволят решить проблему горючего не только для воздушного транспорта. На смену нефтепродуктам – бензину, дизельному топливу, авиационному горючему – придут биоэтанол, биодизель и биокеросин из водорослей. Кроме того, эти фермы могут быть устроены где угодно, хоть в пустыне. Они не потребуют плодородных в сельскохозяйственном отношении территорий, утверждают поборники новаторской идеи. Этой теме была, кстати, посвящена прошедшая во Франкфурте-на-Майне сессия Немецкого общества химической техники и биотехнологий (Dechema). На ней выступили как сторонники, так и противники теории производства биотоплива из водорослей. Как отмечает Deutsche welle, особенно бурную реакцию участников сессии вызвало выступление Ульриха Штайнера, сотрудника отдела проектирования производственного оборудования концерна Bayer в Леверкузене, эксперта в области новых стратегий производства энергии. Касаясь перспектив решения энергетической проблемы уже в ближайшем будущем за счет широкомасштабного разведения водорослей – а такие сценарии излагали многие докладчики, – он назвал их «совершенно утопическими». Он полагает, что эта концепция не выдерживает критики: «Проблема просто-напросто в том, что мы располагаем очень слабым источником энергии – я имею в виду солнечный свет, доходящий до поверхности Земли. И еще в том, что для сбора этой энергии мы собираемся использовать процесс, сам по себе крайне неэффективный, с очень низким коэффициентом полезного действия – я имею в виду фотосинтез».
Даже в самых солнечных регионах Земли на производство биогорючего из водорослей потребуется больше энергии, чем будет получено на выходе, поясняет Ульрих Штайнер: «Подача воздуха под давлением, экстракция, сушка, поддержание температурного режима и так далее – все это весьма энергоемкие процессы. В результате мы получаем отрицательный энергобаланс, что для производства энергии, естественно, полный абсурд».
Однако эту точку зрения разделяют отнюдь не все. Многие участники сессии выступили с возражениями. Они дружно указывали на большой потенциал этой технологии и ратовали за создание более эффективного оборудования – прежде всего фотобиореакторов, поскольку в замкнутой системе проще контролировать условия роста фитопланктона и параметры технологического процесса.
Олаф Крузе, профессор биотехнологии Билефельдского университета, поясняет: «Очень многое зависит от того, сумеет ли промышленность наладить производство высокоэффективных и экономичных фотобиореакторов, которые смогут обеспечить положительный энергобаланс. Время покажет. А биологи, в свою очередь, должны предложить более эффективные штаммы водорослей – да это, собственно, уже происходит. Мы делаем все, чтобы максимально повысить энергоотдачу водорослей. Но совершенно очевидно, что узким местом в использовании микроводорослей будет технология».
Профессор Крузе связывает свои представления о будущем биотехнологий с крупномасштабным и, главное, многопрофильным производством, которое поставляло бы на рынок не только биотопливо, но и целый ряд других ценных субстанций: «Это могут быть вещества, представляющие большой интерес для фармацевтической или косметической отрасли. Но это могут быть и вещества, которые найдут применение в качестве кормов в птицеводстве или рыбоводстве. Я полагаю, что сочетание производства энергии с производством широкого ассортимента ценных химических субстанций вполне способно сделать биотехнологию на основе фитопланктона вполне реальным делом».
Однако в одном вопросе все участники сессии во Франкфурте-на-Майне были едины: прежде чем на рынке появится сколько-нибудь значительное количество биотоплива из водорослей, пройдет еще очень много времени. А значит, планы авиаперевозчиков уже через 10–15 лет заправлять этим топливом значительную часть своего воздушного флота – чистая утопия. Это признает и профессор Крузе: «Реалистичными такие представления не назовешь».
