В статье автор пытается определить, что для производства этанола требуется гораздо меньше нефти, чем для производства бензина, при сопоставимом воздействии на окружающую среду.
Ключевые слова: производство этанола, этанол, гибкое топливо, окружающая среда.
Новые технологии, находящиеся в стадии разработки, обещают сделать этанол по-настоящему экологическим топливом.
Следует отметить, что целлюлозная биомасса — наиболее распространенный биологический материал на земле, а его потенциальным источником являются все целлюлозные отходы, в том числе отходы сельского хозяйства (солома, стебли, листья и т. д.), лесоводства, переработки некоторых видов сырья (ореховая скорлупа, сахарного тростника, опилки и пр.), а также органические компоненты муниципальных отходов и другие источники. Однако чрезмерное извлечение целлюлозной биомассы из естественного оборота может иметь негативные последствия для окружающей среды, поскольку разлагающаяся биомасса играет важную роль в сохранении баланса природных процессов, т. е. поддержания необходимого уровня плодородия и естественной структуры почвы.
Использование этанола вместо бензина на много выгоднее. Во-первых, производство этанола требует гораздо меньше нефти, чем производство бензина а, во-вторых, меньшим воздействием на окружающую среду при его сжигании происходит больше выбросов парниковых газов и другие экологические последствия, такие как эрозия почвы. Использование этанола в качестве топлива позволяет снизить выбросы диоксида углерода, являющегося парниковым газом. Сокращение выбросов диоксида углерода при использовании этанола зависит от используемого растительного сырья, климатической зоны и накладных расходов на его выращивание, транспорт и переработку, поскольку в этих процессах используется ископаемое топливо (агротехнические работы, сушка зерна при закладке на хранение, производство удобрений для восстановления плодородия почв, ректификация спирта и переработка отходов).
Возможно лучше использовать различные ресурсы для выращивания продовольствия и производства этанола, чем напрямую использовать ископаемое топливо для производства бензина и применении его в своих автомобилях.
Производство этанола на 10–15 % лучше, чем производство бензина, со стороны воздействия парниковых газов на окружающую среду.
Возможность перехода на этанол стоила бы того, если этанол производился не из кукурузы, а из древесных, волокнистых растений: целлюлозы. Этанол, произведенный из целлюлозной коры, может быть хорошим топливом. На данный момент использование целлюлозы для производства этанола в таких масштабах очень затратна. Если ситуация поменяется, а производство целлюлозы и технология ее получения начнет меняться и развиваться, то индустрия выйдет на новый уровень и коммерческий рынок. В отличие от нефти и природного газа, этанол в настоящее время не используется для транспортировки по трубопроводам. В результате транспортные расходы влияют на цену продукта.
Вся сложность развития целлюлозной структуры зависит в том, что технология относится к использованию бактерий для преобразования твердого волокнистого содержимого растений — целлюлозы и лигнина — в крахмалы, которые могут ферментироваться другими бактериями для производства этанола. Лучшими источниками целлюлозы являются просо и ива, хотя подойдет любой материал, от сельскохозяйственных отходов до специально выращенных культур или деревьев.
Таблица 1
Выработка биоэтанола из 1 т сырья.
|
Наименование сырья |
Этанол, л |
Побочные продукты, кг |
Углекислый газ, кг |
|
Пшеница |
375 |
330 |
370 |
|
Рожь |
357 |
390 |
350 |
|
Ячмень |
330 |
430 |
320 |
|
Кукуруза |
410 |
300 |
400 |
Россия имеет значительный потенциал ВИЭ, включая промышленные, сельскохозяйственные и лесные ресурсы. Согласно оценке министерства сельского хозяйства РФ, в промышленности образуется более 390 млн т. отходов в год (по сухому веществу), в секторе лесо- и деревообработки — 700 млн т, в ЖКХ (твердые бытовые отходы) — 70 млн т (из них 10 млн приходится на коммунальные стоки). По данным ФГНУ «Росинформагротех», потенциал агропромышленного комплекса страны оценивается в 773 млн.т отходов. При эффективном использовании и переработки растительных и древесных отходов в биотопливо, можно сократить зависимость предприятий от централизованного энергоснабжения.
В то время как этанол оказался немного лучше, чем бензин, с точки зрения производства парниковых газов, что агропроизводство имеет и другие негативные последствия для окружающей среды, связанные с использованием удобрений, пестицидов и гербицидов. Это необходимо учитывать при рассмотрении баланса между этанолом и бензином, хотя новые целлюлозные технологии, использующие отходы, подтолкнут уравнение больше к этанолу.
Литература:
1. Влияние содержащего этанол бензина на двигатель. — Текст: электронный // flagman-24: [сайт]. — URL: https://flagman-24.ru/help/article/vliyanie_soderzhashchego_etanol_benzina_na_dvigatel/ (дата обращения: 31.07.2022).
2. Сможет ли биотопливо заменить бензин для автомобилей. — Текст: электронный // rg.ru: [сайт]. — URL: https://rg.ru/2016/06/24/issledovanie-smozhet-li-biotoplivo-zamenit-benzin-dlia-avtomobilej.html (дата обращения: 31.07.2022).
3. БИОЭТАНОЛ: ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ. — Текст: электронный // researchgate.net: [сайт]. — URL: https://www.researchgate.net/publication/236204437_Bioetanol_tehnologii_polucenia_iz_vozobnovlaemogo_rastitelnogo_syra_i_oblasti_primenenia (дата обращения: 31.07.2022).
4. Разъяснения работы системы впрыска этанола. — Текст: электронный // tagilcity.ru: [сайт]. — URL: https://tagilcity.ru/news/2012–02–24/raz-yasneniya-raboty-sistemy-vpryska-etanola-191704 (дата обращения: 31.07.2022).
5. Исследование: биотопливо из кукурузы оказалось вреднее бензина. — Текст: электронный // quto.ru: [сайт]. — URL: https://quto.ru/journal/news/issledovanie-biotoplivo-iz-kukuruzy-okazalos-vrednee-benzina-kak-eto-16–02–2022.htm (дата обращения: 31.07.2022).
