Евгения СИДОРОВА, журналист

В апреле 2012 г. в Москве состоялся очередной международный конгресс "Биомасса: топливо и энергия", организованный Российской биотопливной ассоциацией для обмена знаниями и опытом между учеными, представителями отечественного бизнеса и зарубежных компаний, государственными чиновниками. Участники форума отметили: рациональное использование возобновляемых ресурсов способствует не только развитию экономики и научного потенциала стран, избравших этот путь, но в перспективе - улучшению экологической ситуации благодаря сокращению выбросов двуокиси углерода и метана в атмосферу планеты.

Предметом обсуждения на заседаниях было производство и применение моторных и котельных топлив (этанола, бутанола, бионефти, торфяных брикетов и др.), вырабатываемых из возобновляемого сырья*. Присутствовавшие эксперты выразили уверенность, что развитие инновационной экономики в нашей стране не в последнюю очередь будет связано со становлением данной отрасли. Для этого есть немало оснований.

БЛАГОПРИЯТНАЯ КОНЪЮНКТУРА

В настоящее время в Европе в условиях финансового кризиса вынуждены сворачивать производство биоэтанола и биодизеля. Однако отказываться от компонента автомобильного топлива, снижающего уровень выхлопных газов, здесь не собираются. Сохранить высокие стандарты качества бензина можно, вступив в сотрудничество со странами, обладающими обширными землями для возделывания соответствующих сельскохозяйственных культур. Иными словами, и для российских аграриев, и для биотехнологов, чей потенциал до настоящего времени востребован недостаточно, складывается благоприятная конъюнктура.

Эта мысль прозвучала в ряде докладов, в том числе Владимира Баскова из Российского энергетического агентства, координатора технологической платформы "Биоэнергетика" из Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" Степана Дударева. Последний отметил, что в рамках упомянутой платформы при участии ученых МГУ им. М. В. Ломоносова ведется поиск новых источников биомассы для производства топлива и энергии. Например, в этом отношении перспективны водоросли. А старший научный сотрудник из Института микробиологии им. С. Н. Виноградского РАН, кандидат химических наук Яна Сергеева рассказала о возможности получения биотоплива на основе липидов мицелиальных грибов.

Доктор биологических наук Александр Яненко, заместитель директора Государственного научно-иссле-

* См.: А. Яненко. Приоритеты промышленной биотехнологии. - Наука в России, 2006, N 5; А. Синицын. Универсальные ферменты. - Наука в России, 2007, N 4 (прим. ред.).

довательского института генетики и селекции промышленных микроорганизмов, в эксклюзивном интервью нашему журналу напомнил: научное сообщество систематически выдвигает оригинальные идеи по наращиванию топливной биомассы (в том числе возделывание водорослей и мицелиальных грибов), однако в настоящее время бизнесу интересны лишь те разработки, что доведены до технологической цепочки и оказались рентабельными. А последнее зависит от экономических условий - цены ресурса, стоимости его доставки потребителю. Например, строительство "Восточно-Сибирского комбината биотехнологий"* в г. Тулун Иркутской области возможно благодаря наличию здесь древесины - сырья, необходимого для получения спиртов и Сахаров.

Однако возникает противоречие между сегодняшними интересами людей и перспективными задачами ученых, так как изыскания нужно проводить не только в расчете на внедрение разработки, но и чтобы не разучиться критически анализировать новую информацию, получаемую непосредственно в той или иной отечественной лаборатории или поставляемую зарубежными коллегами. А ориентация на исключительно прикладные цели приводит к потерям - ведь научная база растет только на "питательной среде" экспериментов, пусть даже неудачных. И надо понимать, подчеркнул Яненко, что экспертное сообщество нашей страны сохраняется как таковое, лишь пока его члены ведут фундаментальные исследования - это условие инновационного развития у нас на сегодняшний день есть. Но без государственной поддержки его можно лишиться.

* См.: А. Синицын. Портфель для будущих инноваций. - Наука в России, 2012, N 3 (прим. ред.).

В свою очередь, сотрудница "Германо-российского кооперационного союза в области биотехнологий" Анна Шмидт рассказала участникам конгресса о деятельности открытого в 2010 г. в Москве, в Институте биохимии им. А. Н. Баха РАН, Бюро индустриальной биотехнологии. На его базе развернуто плодотворное сотрудничество между немецкими компаниями и российскими научными учреждениями. Предмет совместных исследований - технологии производства топлива и химикатов, обработка возобновляемых ресурсов. К примеру, стартует российско-германский проект по производству авиационного керосина из биомассы сорного засухоустойчивого растения семейства капустных под названием рыжик посевной (Camelina sativa).

На форуме были представлены результаты изысканий отечественных ученых, уже получившие практическое применение. Так, заведующий лабораторией каталитических процессов переработки возобновляемого сырья Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН*, кандидат химических наук Вадим Яковлев обратился к теме промышленной переработки бионефти (вещества сложного состава, получаемого из растительного сырья) в транспортные топлива. Быстрый пиролиз биомассы древесных отходов (т.е. термическое разложение органических соединений без доступа воздуха) приводит к образованию небольшого количества газов, твердого остатка и, главное, похожей на разбавленный деготь жидкости - ее выход не менее 70 - 80% и после дальнейшей обработки она пригодна в качестве моторного топлива. Эту бионефть необходимо подвергнуть гидрооблагораживанию из-за высокого (до 55%) содержания в ней кислорода, и специалисты упомянутого института предложили использовать оригинальные катализаторы на основе никеля, оказавшиеся по всем характеристикам лучше известных аналогов. Эта их разработка ждет внедрения на отечественных предприятиях.

Аналогичный успешный поиск ученые провели и для совершенствования технологии получения другого моторного топлива - биодизеля. Вместо гомогенных, находящихся в одной фазе с реагирующими веществами, катализаторов (H₂SO₄, NaOH) Яковлев с коллегами применили гетерогенные (гексаалюминат бария), отличающиеся большей химической и термической устойчивостью, а также позволяющие удешевить процесс за счет снижения количества жидких отходов. Еще одна удача сибиряков - уже востребованная практикой технология сжигания в кипящем слое катализатора твердых углеродсодержащих топлив (угля, торфа, лигнина, опилок) для получения тепла. Она использована при создании инжиниринговой компанией ООО "ТермоСофт-Сибирь" пилотных котельных мощностью 1 - 6 Гкал/ч в Кемеровской, Читинской, Амурской областях и Алтайском крае.

МНОГООБЕЩАЮЩАЯ АЛЬТЕРНАТИВА

Отдельная секция конгресса была посвящена проблемам биоэнергетики. Здесь, как, впрочем и в контексте разговора о транспортных топливах, неоднократно возникала природоохранная тема. Усилия международного сообщества сейчас не случайно направлены на наращивание доли экологически безопасных видов сырья в данной отрасли: ведь загрязнение атмосферы так называемыми парниковыми газами (углекислым газом, метаном) при сжигании нефти, газа, угля, "законсервированных" в земных недрах много тысячелетий назад, может привести, как полагают некоторые эксперты, к глобальному потеплению климата.

Отходы сельского, лесного, муниципального хозяйств, посредством современных технологий перерабатываемые в топливо, - пятый по производительности возобновляемый источник энергии после солнеч-

* См.: В. Пармон. Управляемые превращения. - Наука в России, 2007, N 5 (прим. ред.).

ной, ветровой, гидро- и геотермальной. Причем во время утилизации этой биомассы в атмосферу выделяется столько же углекислого газа, сколько потребили растения в ее составе, - современный круговорот углерода не нарушается. На конгрессе, состоявшемся в Международный год устойчивой энергетики для всех*, всесторонне обсудили проблему использования столь ценного ресурса.

Сегодня доля возобновляемых источников энергии в мире составляет 14%, а к 2030 г., согласно расчетам специалистов ООН, она достигнет 30%. В России соответствующий показатель неизмеримо скромнее - менее 1%, к 2020 г. поставлена цель повысить его до 4%. Тем не менее, в нашей стране интерес к технологиям переработки биомассы для применения в энергетике значителен, в том числе и потому, что данный ресурс востребован на зарубежных рынках. Широко используются, например, торфяные брикеты. Так, представитель международного энергетического концерна "Фортум" Виктор Шмыглов рассказал, что в Эстонии такое топливо обходится дешевле газа и, например, в городах Тарту и Пярну тепловая и электрическая энергия вырабатывается исключительно на торфе, добываемом в Беларуси. Излишне напоминать, что в России этот ресурс есть в изобилии. В Европе и США сейчас популярны также пеллеты (цилиндрические гранулы стандартного размера - длиной не более 5 см, в диаметре до 1 см) из различных отходов (древесных, лузги семечек и др.), удобные в использовании, транспортировке и хранении. А задачи ученых в данном случае сводятся к поиску технологических решений, позволяющих снизить себестоимость экспортируемого продукта. Эту проблему затронул в докладе заведующий лабораторией "Проблем энергосбережения" Объединенного института высоких температур РАН**, доктор технических наук Виктор Зайченко.

Отдельной большой темой обсуждения на конгрессе стало получение биогаза*** из отходов животноводства. Доклады о биоэнергетическом потенциале многих сельскохозяйственных областей нашей страны (Калужской, Владимирской, Орловской и др.) свидетельствовали: возникновение соответствующих производств может стать точкой опоры для развития российских регионов. И в ряде случаев, как подчеркнул руководитель проекта в сфере биотехнологий холдинга "Базовый элемент", кандидат экономических наук Юрий Шушкевич, возможна повторная колонизация заброшенных аграрных территорий, откуда в последние десятилетия произошел отток населения. Иными словами, становление биотехнологического сектора отечественной экономики сыграет важную социальную роль.

В XXI в. понятие прогресса в общественном сознании тесно связано с сохранением природы, и потому биотехнологи стремятся преподнести свои идеи в контексте экологической этики, на что имеют право. Ведь именно эта отрасль знания вводит в мир биоразлагаемые материалы, которые со временем, возможно, вытеснят продукты нефтехимии - полиэтилен и полипропилен. "Зеленые" топлива меньше загрязняют атмосферу. А новые технологии меняют лицо химических производств, снижая нагрузку на окружающую среду и сохраняя здоровье людей.

* Генеральная Ассамблея ООН в знак признания важности энергетики для устойчивого развития постановила провозгласить 2012 г. Международным годом устойчивой энергетики для всех (прим. ред.).

** См.: В. Фортов. Вверх по шкале высоких температур. - Наука в России, 2011, N 2 (прим. ред.).

*** Биогаз - газ, получаемый при водородном или метановом брожении биомассы (прим. ред.).

Publisher:

Permanent link for scientific papers (for citations):

Comments: