По оценкам экспертов, наибольшие перспективы «биотопливных технологий» в России связаны с производством новых добавок к уже существующим моторным топливам. В частности, из биоэтанола можно производить этилтретбутиловый эфир (ЭТБЭ) — кислородсодержащую добавку, повышающую октановое число бензина.
Высокооктановая добавка ЭТБЭ повышает экологичность бензина, её применение не требует переделки двигателей, а внедрение технологий производства топлив с её содержанием как минимум не увеличивает их стоимость. В России при производстве высокооктановых видов бензина до сих пор широко используется «предшественник» ЭТБЭ — метилтретбутиловый эфир (МТБЭ), который получают частично из нефти, частично из природного газа. На Западе эпоха метилтретбутилового эфира постепенно уходит. В США, например, его добавление в топливо уже запрещено. В Европейском союзе формального запрета нет, но производители топлива с использованием высокооктановых компонентов на основе растительного сырья уже несколько лет получают налоговые льготы.
Одной из главных причин необходимости перехода к новой добавке на основе биоэтанола эксперты называют экологические требования. Во-первых, использование этилтретбутилового эфира понижает уровень токсичности выхлопов на 30—50%. Во-вторых, появление МТБЭ в почве приводит к образованию в окружающей среде метилового спирта, крайне вредного не только для человека, но и для многих животных. А биоэтанол — спирт куда менее опасный.
Едва ли не единственный сырьевой резерв, который имело бы смысл использовать для производства биоэтанола в России, — это отходы лесопромышленного комплекса и сельского хозяйства, заявил на недавнем круглом столе по проблемам биотоплива, который организовала «Российская газета», директор Института биохимической физики им. Н.Н. Семёнова РАН и заведующий кафедрой химической энзимологии химфака МГУ Сергей Варфоломеев. Ни одна из двух наиболее популярных и применяемых в мире технологий производства биоэтанола — «бразильская» из сахарного тростника или «американская» из кукурузы — для нашей страны, по словам эксперта, не подходит.
Технологии производства технического этилового спирта из древесных отходов разрабатывались в стране ещё полвека назад. В 70-е годы Советский Союз был крупнейшим производителем спирта на основе целлюлозы: 40 заводов выпускали его в объёме порядка 30 миллионов тонн в год. Исходным сырьём для них служили опилки, стружка и прочие отходы деревообработки. В новых рыночных условиях немногие из этих заводов сумели выжить. К тому же при производстве технического этилового спирта из целлюлозы главным расходным компонентом тогда служила серная кислота, её применение противоречит нынешним экологическим критериям.
На кафедре химической энзимологии химфака МГУ разработаны уникальные технологии так называемого ферментативного расщепления древесных целлюлозы и гемицеллюлозы. По оценкам заведующего лабораторией Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН Ильи Моисеева, проблема энергозатратности при внедрении новых технологий точно не возникнет, и потому коэффициент их полезного действия может достигать девяноста процентов. По этой технологии, ферменты для переработки древесной биомассы будут продуцировать дрожжи, а для поддержания процесса им достаточно лишь обеспечить необходимую среду. Энергия понадобится только для измельчения древесины до состояния «биомассы» и собственно извлечения этанола из получающейся в процессе переработки целлюлозы «браги». Если учесть дешевизну исходного сырья, перспективы открываются серьёзные, но пока разработки существуют только на лабораторном уровне. Как пояснил Илья Моисеев, запуск подобных производств сегодня связан с рядом технологических проблем, главная из которых — поиск оптимального способа получения необходимой биомассы.
К тому же созданию технологий производства биоэтанола в России не способствуют высокие акцизы на продукцию, содержащую этиловый спирт. Технический этиловый спирт может применяться только как «промежуточное звено» в замкнутом цикле производства ЭТБЭ из исходного растительного сырья.
Обойти данную проблему омская группа компаний «Титан» собирается построив собственный завод по производству биоэтанола и интегрировав его в комплекс по выпуску ЭТБЭ. Правда, в качестве растительного сырья для получения «бензиновой биодобавки» компания будет использовать не отходы лесной промышленности, а фуражное зерно пшеницы. Запустить производство по этой технологии «Титан» планирует только через полтора года, когда сдаст в эксплуатацию завод. Впрочем, и эта технология имеет смутные перспективы в плане дальнейшего распространения в России. Применение фуражного зерна в качестве сырья для производства биоэтанола может стать дорогим удовольствием. Как отмечает президент Российского зернового союза Аркадий Злочевский, урожайность пшеницы в России остаётся низкой: если в Канаде в среднем она немного не доходит до 26 центнеров с гектара, то в РФ едва превышает 20 центнеров с гектара. Имеющийся «резервный» земельный фонд в стране не так уж велик, а среди около 30 миллионов гектаров пахотных земель, которые были когда-то брошены, основную часть составляют неплодородные малоценные участки.
В общем, необходима государственная программа развития технологий производства биотоплива, подытожил Илья Моисеев. Её ключевые направления ещё предстоит определить. Одним из них могла бы стать господдержка разработки и внедрения технологий производства биоэтанола из отходов лесной промышленности и стимулирования внедрения ЭТБЭ как более экологичной высокооктановой добавки. Пока же ни до промышленного производства, ни до широкого потребления этой добавки Россия, видимо, не доросла.
Михаил Найдён