Кизяк як біопаливо його плюси та мінуси. Переваги та недоліки використання біопалива

Биотопливо - вид палива з біологічної сировини, вироблене з продуктів життєдіяльності організмів, з тваринного чи рослинного сировини чи результаті переробки біологічних відходів. Біопаливо для камінів - найкращий вид палива, що не вимагає присутності димаря. Застосовується для екокамінів. Приставка «біо» виникла внаслідок застосування під час виробництва відновлюваних рослинних ресурсів. За своєю суттю камінне паливо є денатурованим етанолом, виготовленим із звичайного етанолу. Етанол - спирт, що отримується в процесі ферментації рослинних цукрозміщуючих культур (буряк, картопля, тростинний цукор, пшениця). Також отримати чистий спирт можна за гідролізу сировини з підвищеним вмістом целюлози (солома, деревина).

Згідно з міжнародними правилами вільний роздрібний продаж чистого спирту заборонено. Тому біопаливо для камінів виробляється способом денатурування етанолу.

Властивості біопалива

У процесі денатурації етанол набуває нейтрального впливу по відношенню до навколишнього середовища. Біопаливо для камінів не надає шкідливого впливу на організмлюдська та інші тваринні організми. Горіння етанолу супроводжується його розкладанням із утворенням оксиду вуглецю, пари та деякою кількістю тепла.

У процесі горіння утворюються красиві рівні вогняні мови.Екологічне паливо абсолютно безпечне, горить без кіптяви, запаху та диму. За рахунок цього відсутня необхідність встановлення витяжки для диму та тепло не втрачається, а зберігається у приміщенні в повному обсязі. Таким чином, ККД біопалива дорівнює 95%.

Зовнішній вигляд полум'я, що отримується при горінні біопалива, практично не відрізняється від виду полень, що горять. Застосування біотоліва у вигляді гелю із вмістом морської солі дозволяє насолодитися повною ілюзією вогню з характерним потріскуванням справжніх дров.

Особливості біопалива

Оскільки спалювання біологічного палива не викликає утворення чадного газу, то відсутнє формування кіптяви та сажі.Робота біокаміну виділяє сажі навіть менше, ніж спалювання звичайної свічки.

Оскільки спалювання чистого етанолу, яким є біопаливо, супроводжується виділенням тільки вуглекислого газу і води, то полум'я, що утворюється, не має звичайного помаранчевого відтінку. Для більшої природності біологічне паливо збагачується особливими присадками, за рахунок яких вогонь горить помаранчевим полум'ям і виглядає насичено та натурально.

Біопаливо можна застосовувати як енергоносій для приладів освітлення. При використанні палива в гасовій лампі не виділяється кіптява і повністю відсутня запах, неминучий при спалюванні гасу.

Види біопалива

Масове виробництво біопалива налагоджено у деяких країнах Європи (Франція, Німеччина, Іспанія, Італія), Південної та Північної Америки (Канада, США). Лідируюче місце у виробництві етанолу займає Бразилія. Серед країн-виробників біопалива Африканського континенту лідером є ПАР. Приблизно 5% біопалива виробляється у Китаї та Індії.

Все біопаливо, що виробляється, поділяється на кілька видів. Найпопулярнішими вважаються:

біодизель(виробляють з рослинних олій);
біоетанол(замінник бензину із вмістом спирту);
біогаз(Аналог природного газу, що отримується з відходів і сміття, що пройшли спеціальну обробку).

Біодизель- паливо, в основі виробництва якого лежить переробка жирів рослинного, мікробного та тваринного походження. Як сировину застосовується кокосова, соєва, рапсова, пальмова або будь-яке інше масло-сирець або відходи переробки харчової промисловостіУ процесі розробки є технологія виробництва біодизеля з водоростей. Біодизельне паливо, вироблене з олій - біопаливо, що найчастіше використовується в Європі.

Біоетанол- спирт, вироблений у процесі ферментації з вуглеводів, отриманих з крохмалю або цукру, що містяться в цукровій тростині або кукурудзі. Як сировина для вироблення етанолу розглядається можливе застосування трав і дерев, інакше целюлозної біомаси.Для біокамінів застосовується біоетанол, який зовні є безбарвною рідиною без запаху.

Як вибрати біопаливо?

Застосування біокамінів дозволяє насолодитися живим вогнем зі зручністю та безпекою для навколишнього середовища.Для більшого комфорту необхідно вибрати відповідний вид палива. Від правильності вибору залежить колір полум'я та його різкість.

Під час вибору біопалива слід акцентувати увагу на кількох важливих деталях. Паливо повинно згоряти повністю, мати високу теплопродуктивність, а найголовніше - мати сертифікати науково-дослідних установ, що контролюють її якість.

Плюси та мінуси біопалива

Витрата та ефективність біопалива хвилюють споживачів насамперед. Більшість сучасних біокамінів за годину горіння спалює не більше 500 мл палива. При цьому кількість тепла, що виділяється, становить 6,58 кВт * год енергії на один літр біопалива. За своєю ефективністю робота біокаміну еквівалентна трикіловатному електрообігрівачеві, але при цьому повітря в приміщенні не сохне, а навпаки, зволожується.

До переваг біопалива можна віднести такі фактори:

Застосовувати біопаливо дуже легко та просто. Якщо використовується паливо у вигляді гелю, то потрібно лише відкрити кришку банки, сховати ємність в оберемку декоративних дров або серед каменів і підпалити. Однієї банки гелевого палива вистачає на 2,5 – 3 години безперервного горіння.Для отримання об'ємного полум'я можна запалити кілька банок гелю одночасно. Згасити вогонь досить просто, достатньо загорнути кришки на банках і тим самим перекрити доступ кисню до вогню.

При використанні рідкого біопалива потрібно просто налити його в спеціальний опалювальний блок біокамінуі підпалити. Використовувати більше палива ніж необхідно практично неможливо оскільки випускається даний вид палива в спеціальних ємностях - п'ятилітрових каністрах зі шкалою витрати. Одна каністра розрахована на 18 – 20 годин горіння.

Серед мінусів застосуванняекологічного палива можна виділити лише незначні дрібниці:

не можна доливати паливо під час горіння, необхідно згасити камін та дочекатися його повного охолодження;
не можна зберігати біопаливо поблизу джерела відкритого вогню;
категорично не рекомендується розпалювати біологічне паливо за допомогою паперу та полін, для цього застосовуються спеціальні запальнички із заліза.

Область застосування біопалива

Біопаливо, призначене для камінів, можна застосовувати в приміщеннях закритого типу без димоходу та вентиляційних виходах. в офісі, в квартирі, на дачі. Використання камінного біопалива дає можливість насолоджуватися справжнім вогнем практично у будь-яких умовах та у будь-яких приміщеннях. Біопаливо однаково підходить для всіх типів інтер'єрних камінів.

· Використовуються відновлювані джерела енергії

· Завдяки рослинному походженню паливо не має бензолового запаху

· Біологічна нешкідливість: при попаданні у воду та ґрунт паливо не завдає шкоди рослинам

· Екологічна чистота: низький викид СО2 та залишкових частинок сірки

· Хороші мастильні показники, що збільшують термін служби двигуна та паливного насоса

· Безпека завдяки високій температурі займання

· Не вимагає серйозних модифікацій двигунів та перебудови заправних станцій

· Знижує залежність від постачальників нафти та газу

· Використання у виробництві біопалива традиційних енергоносіїв

· Вища потреба в енергії для виробництва, ніж спалюванні в автомобільному двигуні

· Зниження потужності двигуна на 10%

· Висока собівартість у порівнянні з бензином та дизелем

· Має властивості розчинника, що призводить до швидкого зносу пластикових та гумових деталей автомобіля, вимагає їх заміни на аналоги фторкаучуку.

Агротехніка топінамбуру

топінамбур сировина спиртове біопаливо овоч

Ці особливості топінамбуру враховуються при його обробітку при розробці прогресивних, агротехнічних прийомів отримання високих урожаїв як бульби, і зелена маса.

Технологія вирощування та збирання топінамбуру та застосовувані комплекси машин аналогічні, як і для виробництва картоплі, вимог до вирощування цієї культури.

Він чуйний також на внесення органічних та мінеральних добрив, на зрошення та інші агротехнічні операції, що сприяють утриманню плантації у хорошому стані, збалансованому за всіма необхідними елементами живлення.

Глибина основного обробітку грунту залежить від району обробітку, глибини орного горизонту, типу грунту (легкі, середні, важкі) та інших чинників. Доцільно вирощувати топінамбур на гребенях (грядах). Це сприяє тому, що за несприятливих кліматичних умов бульбове гніздо не замокає та не погіршується розвиток рослини.

Прийоми обробітку ґрунту під посадки топінамбуру принципово не відрізняються від обробітку ґрунту під посадки картоплі.

Глибоке осіннє оранка поля під топінамбур обов'язкове, незалежно від того, буде проводитися посадка бульб тієї ж осені або навесні наступного року.

При внесенні органічних добрив їх закладають восени або навесні в залежності від часу посадки бульб.

Передпосадкова обробка ґрунту також обов'язкова і проводиться ґрунтообробними машинами загального призначення (дискові борони, культиватори для суцільної обробки ґрунту, комбіновані ґрунтообробні знаряддя).

Багаторічними дослідами та виробничою перевіркою практично у всіх регіонах Росії доведено, що внесення органічних добрив (гною, торфонавозних компостів) з необхідною дозою мінеральних (NPK-азот, фосфор, калій) забезпечує подвоєний та більш врожай зеленої маси та бульб топінамбуру. Внесення мінеральних добрив збільшує також вихід сухих речовин, цукру та протеїну ( таблиця 3)

Таблиця 3.

найменування речовин
без добрив	при внесенні добрив

суха речовина

З таблиці видно, різні добрива не однаково діють на хімічний склад бульб (при внесенні рекомендованих доз), тому залежно від напряму їх використання можна регулювати хімічний склад отримуваної продукції.

Дози внесення органіки залежать від регіону та стану ґрунту. Дози внесення мінеральних добрив для посадок топінамбуру приймаються з розрахунку потреби у харчуванні. Винесення елементів живлення топінамбуром при середній врожайності в 1,5 -2 рази велике в порівнянні з картоплею або буряком ( таблиця 4).

Таблиця 4.

У зв'язку з цим для одержання високих урожаїв топінамбуру в ґрунт необхідно вносити поряд з органічними добривами (20-40 т/га) по 60 кг азотистих та фосфорних добрив та 120 кг калійних на гектар.

Топінамбур можна розмножувати насінням, бульбами, розсадою та живцями. Промислові плантації розмножуються лише бульбами. Норма висадки на 1 га залежить від схеми посадки та величини (за масою) посадкових бульб. У середньому на 1 гектар висаджується 1-1,2 тонн бульб.

Головним при посадці топінамбуру є питання, для яких цілей він висаджується. Якщо стоїть мета отримання якнайбільше бульб, то посадка повинна бути рідше (90х25 см), якщо бажаємо отримати якнайбільше зеленої маси, то роблять ущільнену посадку в рядах і може бути зменшена ширина міжрядь до 70 або 60 см.

Щоб запобігти розвитку бур'янів, до появи сходів рекомендується проводити одно- чи дворазове боронування. Після появи сходів рекомендується проводити культивацію міжрядь та боронування. Подальший догляд за плантаціями першого року посадки полягає в розпушуванні міжрядь та знищенні бур'янів у лавах (2-3 обробки). Глибина розпушування 10-12 см. після змикання рядків догляд за топінамбуром не потрібний. У цей період стебла з листям настільки розростаються, що заглушають будь-які бур'яни, у тому числі й такі, як пирій.

Дата подачі: 06 Червня 2013 в 16:48
Автор роботи: y*********************@ya.ru
Тип роботи: доповідь

Завантажити у ZIP архіві (32.26 Кб)

Вкладені файли: 1 файл

Завантажити файл

Плюси та мінуси біопалива.docx

- 34.78 Кб

Плюси та мінуси біопалива, як електроенергетичного джерела

Сучасні технології дозволяють за рахунок біомаси перекрити 6-10% енергетичних потреб промислово розвинених країн. Щороку на Землі шляхом фотосинтезу утворюється понад 120 млрд. тонн органічної речовини, що можна порівняти з 40 млрд. тонн нафти. Застосування біомаси як паливо є актуальним завданням, особливо на тлі зростання цін на енергоресурси. Як біопаливо можуть бути використані: біомаса деревини, відходи рослинництва, горючі відходи харчової промисловості та тваринництва.

Однак існують і серйозні обмеження щодо використання біомаси для отримання енергії. Біомаса має велику вологість, отже вимагає додаткових витрат для сушіння. Найчастіше біомаса вимагає попередньої підготовки (подрібнення, пресування, брикетування тощо). Найбільш поширеним способом отримання енергії з біомаси є її спалювання, а процес спалювання має свої складності: по-перше, різні види біомаси вимагають різних топкових пристроїв, по-друге, процеси горіння далеко не завжди протікають з високим ККД (є потенціал для вдосконалення топкових пристроїв) ). І, по-третє, екологічні параметри топок повинні відповідати чинним нормам викидів шкідливих речовин.

Використання біомаси дозволить лише частково вирішити проблему енергетичної безпеки для невеликих господарств, підприємств. Переваги застосування біомаси для одержання енергії полягають у наступному. У ряді випадків біомаса є дуже дешевим джерелом енергії часто взагалі безплатним (відходи), але у нас це джерело або не використовується взагалі, або використовується у виняткових випадках. Крім того, багато видів відходів необхідно утилізувати термічно, оскільки деякі види бактерій гинуть тільки за дуже високих температур. Сучасні технології отримання енергії з біомаси дозволяють значно покращити екологічний стан навколишнього середовища, а отримання енергії із сільськогосподарських відходів дозволяє аграрному сектору стати виробником енергії, а не лише споживачем.

Поки що техніко-економічні характеристики установок на біопаливі, звичайно ж, поступаються ТЕС на традиційних видах палива, проте з урахуванням зростання цін на вуглеводневе паливо (в 2-2,5 рази найближчим часом) цей вид палива стає перспективним і економічно рентабельним.

Один із нових напрямків розвитку сучасної енергетики - використання біопалива.

Біопаливо - це паливо з біологічної сировини, що отримується, як правило, в результаті переробки стебел цукрової тростини або насіння ріпаку, кукурудзи, сої. Існують також проекти різного ступеня опрацьованості, спрямовані на отримання біопалива з целюлози та різного типу органічних відходів, але ці технології знаходяться на ранній стадії розробки чи комерціалізації. Розрізняється рідке біопаливо (для двигунів внутрішнього згоряння, наприклад, етанол, метанол, біодизель), тверде біопаливо (дрова, солома) та газоподібне (біогаз, водень). Незважаючи на, здавалося б, повну екологічність біопалива, використання його не має серйозних недоліків.

Вуглеводні Ряд мікроорганізмів, наприклад Botryococcus braunii, здатні накопичувати вуглеводнів до 40% загальної сухої ваги. В основному вони представлені ізопреноїдними вуглеводнями.

Критика Критики розвитку біопаливної промисловості заявляють, що зростаючий попит на біопаливо змушує сільгоспвиробників скорочувати посівні площі під продовольчими культурами і перерозподіляти їх на користь паливних. Наприклад, при виробництві етанолу з кормової кукурудзи барда використовується для виробництва комбікорму для худоби та птиці. При виробництві біодизеля із сої або ріпаку макуха використовується для виробництва комбікорму для худоби. Тобто виробництво біопалива створює ще одну стадію переробки сільськогосподарської сировини. За розрахунками економістів з Університету Міннесоти, внаслідок біопаливного буму кількість голодуючих на планеті до 2025 року зросте до 1,2 млрд людей. Продовольча та сільськогосподарська організація ООН (FAO) у своєму звіті за 2005 р. говорить про те, що зростання споживання біопалив може допомогти диверсифікувати сільськогосподарську та лісову діяльність та покращити безпеку харчових продуктів, сприяючи економічному розвитку. Виробництво біопалив дозволить створити в країнах, що розвиваються, нові робочі місця, знизити залежність країн, що розвиваються, від імпорту нафти. Крім цього виробництво біопалив дозволить залучити в обіг землі, які нині не використовуються. Наприклад, у Мозамбіку сільське господарство ведеться на 4,3 млн га із 63,5 млн га потенційно придатних земель.

Розповсюдження За оцінками Worldwatch Institute у 2007 році у всьому світі було вироблено 54 мільярди літрів біопалив, що становить 1,5% від світового споживання рідких палив. Виробництво етанолу становило 46 мільярдів літрів. США та Бразилія виробляють 95% світового обсягу етанолу.

Економічний ефект За оцінками Merrill Lynch припинення виробництва біопалив призведе до зростання цін на нафту та бензин на 15%. За оцінками Стендфордського університету у всьому світі із сільськогосподарського обороту виведено 385 - 472 мільйони гектарів землі. Вирощування цих землях сировини для виробництва біопалив дозволить збільшити частку біопалив до 8 % у світовому енергетичному балансі. На транспорті частка біопалив може становити від 10% до 25%. Виробництво біопалива з продовольчої сировини неприпустимо, отримувати його потрібно з будь-яких органічних відходів та деревини порід, що швидко ростуть. також Відновлювані ресурси Біотехнологія Агфляція Паливні брикети.

Біопаливо, особливо біетанол на основі кукурудзи, завдає значно більших збитків навколишньому середовищу та людському здоров'ю, ніж бензин або дизельне паливо. Такого невтішного висновку дійшли вчені з Університету Міннесоти у своїй статті, опублікованій напередодні в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences. Про це повідомляє газета The Guardian.

Дослідники стверджують: хоча використання біопалива і скорочує викиди в атмосферу вуглекислого газу (саме з цієї причини воно вважається екологічнішим, ніж бензин або дизельне паливо), його виробництво становить куди більш серйозну небезпеку для екології та здоров'я людини. Справа в тому, що азотні добрива, які використовуються при вирощуванні органічної сировини (скажімо, кукурудзи), виділяють в атмосферу заряджені частинки аміаку, на які, у свою чергу, налипає дрібнодисперсний пил, утворюючи згустки до 2,5 мікрона в діаметрі. Ці мікроскопічні згустки, які переносять вітром у густонаселені райони, стають причинами виникнення у людей різних захворювань дихальної системи (наприклад, астми або хронічного бронхіту) і навіть передчасної смерті.

З іншого боку, розширення виробництва біопалива викликає повсюдну вирубку лісів, адже для нових посівів сировини необхідні площі та відволікання робочої сили, яка могла б бути корисною в інших галузях економіки. Ще один негативний економічний наслідок виробництва біопалива - його вплив ринку продовольства. Дослідження останніх років показують, що збільшення кількості кукурудзи, що використовується під час створення біоетанолу, спровокувало зростання світових цін на продовольство.

Можливо, подібних негативних ефектів вдасться уникнути під час виробництва біопалива нового покоління - так званого целюлозного етанолу, на який дослідники покладають великі надії. Його можна робити з рослин, які здатні рости на малородючому ґрунті, не вимагають добрив і, як правило, не конкурують із традиційними агрікультурами. Експериментальні зразки такого палива вже отримано, стверджують вчені. Однак доки целюлозний етанол не буде пущений у масове виробництво, дослідники закликають не переходити до широкомасштабного використання нинішніх видів біопалива, адже його вплив на здоров'я людини та навколишнє середовище ще повністю не вивчений.

Короткий опис

Попит на біопаливо зростає у всьому світі. Чи може Росія стати і біопаливною державою?Споживання енергії у світі протягом останніх 50 років зростало швидше, ніж чисельність населення. Ця тенденція збережеться й у найближчому майбутньому: 1950 р. - 2 млрд т у.т. (тон умовного палива), 2000 р. - 12 млрд, 2020 р. (прогноз) - 34 млрд т у.т; чисельність населення, відповідно, 2 млрд, 6 млрд та 11 млрд осіб. Нагадаємо, що зараз приблизно 70% своїх потреб в енергоносіях людство задовольняє за рахунок непоправних джерел енергії. Протягом XXI століття всі непоправні енергоносії, по-перше, постійно дорожчатимуть, по-друге, їх доступні родовища переважно вичерпаються.
Аналіз ситуації показує, що зараз виробництво біопалива з фітомаси та продуктів урожаю різних рослинних культур (трав'янистих, деревно-чагарникових) є одним з перспективних напрямів створення відновлюваних енергоресурсів у цілій низці як розвинених, так і країн, що розвиваються. Біоетанол (денатурований технічний етиловий спирт, що використовується як добавка до автомобільного бензину; його виробляють шляхом зброджування багатою вуглеводами фітомаси або зерна) і біодизель (метиловий ефір жирних кислот рослинних олій, переважно ріпакового та соняшникового), що додається до дизельного палива, .
Поки що попит на біопаливо істотно перевищує пропозицію. У 2005 р. світове споживання біоетанолу становило 34 млн т, у тому числі понад половини (близько 18 млн т) вироблено США. У поточному році ЄС планує отримати близько 9 млн т біодизеля, на що потрібно 22 млн т олійного насіння. Потужності виробництва біоетанолу зростають у світі швидшими темпами, ніж біодизеля, та їх співвідношення становить приблизно 6:1. Біодизель та біоетанол у країнах ЄС та США – обов'язкові екологічні інгредієнти-добавки до дизельного палива та автобензину, оскільки вони знижують обсяги шкідливих викидів. За повного циклу виробництва біоетанолу викид парникових газів зменшується на 12-26% порівняно з виробництвом бензину, а біодизелю - на 41-78% порівняно з виробництвом дизпалива. Емісія цих газів значно знижується і при використанні біоетанолу та біодизелю як інгредієнтів моторного палива.
На думку фахівців ФАО, подальше зростання споживання біопалива (у 2007 р. його вироблено близько 50 млрд л) допоможе диверсифікувати сільське та лісове господарство, створити нові робочі місця та залучити в обіг землі, які тимчасово не використовуються. Згідно з нещодавньою оцінкою керівника російської нафтогазової компанії «Ітера» І. Макарова, щорічний (з початку XXI століття) приріст споживання цього екологічного виду моторного палива становить понад 25%. Німеччина, США, Австралія, Японія, Південна Корея та інші країни збільшують вміст біодобавок у споживаному пальному на 5-7% на рік. Бразилія протягом кількох десятиліть використовує лише змішане автомобільне паливо (бензин + біоетанол), причому частка етанольного інгредієнта нині становить 85%, бензину – 15%.
Вихід енергоносія з одиниці площі посівів або насаджень за вирахуванням енерговитрат на виробництво, збирання, транспортування, зберігання та трансформацію фітомаси (біотехнологічним, фізичним або фізико-хімічним способами) до кінцевих енергоносіїв, тобто. у моторне паливо, прийнято характеризувати коефіцієнтом енергетичної ефективності (чи корисності) біопалива – Кее. Наприклад, у разі конверсії рослинної біомаси в біогаз Кее в 5 разів вище, ніж при її звичайному спалюванні. За цим показником етанол на основі кукурудзи (Ке = 1,25-1,35) краще, ніж традиційний бензин (Ке = 0,81), а біодизель (Ке = 1,9-3,2) - ніж традиційне нафтове дизпаливо ( Ке = 0,83). У будь-якому випадку виробництву моторного палива з біомаси має передувати суворий економічний та екологічний аналіз. Наголосимо, що досягнення російським аграрним сектором світового рівня розвитку виробництва паливної сировини можливе лише за умови його конкурентоспроможності. Тому сільськогосподарським товаровиробникам необхідно прагнути, щоб віддача 1 га ріпаку, кукурудзи, інших «енергетичних» культур була на рівні показників країн ЄС.
На відміну від західних країн (ЄС, США та ін.), а також Китаю виробництво біопалива – перспективного відновлюваного енергоресурсу – з боку державних структур Росії нині недооцінюється. Вирощування його сировини носить поки що в основному ініціативний, фрагментарний характер і здійснюється лише завдяки зусиллям з боку керівників окремих регіонів, ініціативи деяких бізнесменів та сільгоспвиробників. Поки що російське виробництво біопаливної сировини та (або) кінцевої продукції орієнтоване, в основному, на експорт до країн ЄС та близького зарубіжжя. Вирощування сировинних культур, необхідних для отримання моторного біопалива в Росії, поки не тільки фінансово не підтримується державою, а навпаки, штучно гальмується. Зокрема, експорт зерна ріпаку оподатковується митом, а біоетанолу – акцизом. Тому доцільно, щоб найближчим часом у Росії, подібно до ЄС, було прийнято закон про обов'язкове використання екологічних добавок до бензину та дизпалива, розроблено Федеральну програму з виробництва сировини та її переробку в біопаливо, а також скасовано мито, акцизи та подвійне оподаткування експортованої продукції (біоетанол, насіння ріпаку та ін.).
Сучасне виробництво біопалива з продуктів урожаю рослин, що культивуються, екологічно і в основному безвідходно. Його цінними супутніми продуктами є клейковина, глютен, висівки, макуха, кормові дріжджі, шрот, гліцерин. Найбільш перспективна культура для біопалива в Росії - ріпак ярий і озимий. Озимий ріпак вдвічі перевершує за врожайністю ярий, але більш вимогливий до умов перезимівлі. Нині вирощування ріпаку окремих регіонах країни вигідніше, ніж зернових культур. Саме тому його посівні площі в Росії швидко зростають, і серед технічних культур ріпак вийшов на друге (після соняшнику) місце. Ми маємо практично необмежені можливості для отримання біопаливної сировини за рахунок нарощування виробництва насіння ріпаку на так званих залежних (тимчасово не оброблюваних староорних) землях, площа яких у 2007 р. досягла 40 млн га. Немаловажно, що якщо для виробництва харчової олії необхідні сорти ріпаку з низьким вмістом ерукової кислоти, то для біопалива її має бути в ріпаку якнайбільше!
Теплотворна здатність зерна ріпаку – 26,5 МДж/кг (для порівняння: деревини бука – 18,4, кам'яного вугілля – 29,7 МДж/кг). Якщо прийняти паливну еквівалентність бензину та дизпалива рівної 1, то аналогічний показник для ріпакової олії складе 0,96, біодизеля 0,91, біоетанолу 0,65. З кожного гектара плантацій цукрової тростини у Бразилії отримують 4-6 тис. л етанолу, у США один «кукурудзяний» гектар приносить 2 тис. л, а «пшеничний» у Європі – лише 1 тис. л спирту. У той же час, один гектар ріпаку дає 1100 кг олії, соняшнику – 600, сої – 290 кг. З 1 т насіння ріпаку (з олійністю 30-50%) можна одержати 270 кг (450 л) біодизеля. Його переваги: можна використовувати замість дизпалива, цей продукт стандартизований, він постійно затребуваний ринком. Його недоліки: потрібні витрати на стерилізацію, виникають проблеми зі збутом попутного гліцерину, є сезонні обмеження у застосуванні (метиловий ефір пальмової олії застигає при +50С, ріпакової – при –100С).
Ріпак - фітосанітарний полів. Його використання як сидерату сприяє накопиченню органічної речовини та азоту в ґрунті, поліпшенню її структури. Виділення його коренів звільняють орний шар ґрунту від збудників кореневих гнилей та інших фітопатогенів зернових колосових культур. Ріпак традиційно вважається найкращим попередником пшениці (озимої та ярої). Середня врожайність зерна ріпаку у країнах ЄС-25 давно перевищила 30 ц/га, тоді як у країнах СНД вона становить лише 11 ц/га. Проте вирощування ріпаку в Росії виправдане з економічної, екологічної та агрономічної точок зору. Європа вже зараз готова закуповувати його олійне насіння за ціною 150-200 євро/т. Рентабельність ріпаку рідко знижується нижче 50%. Якщо виробляти ріпакову олію в регіонах вирощування культури, то макуха - найцінніший кормовий ресурс. Донедавна ріпак - основна світова культура для біодизелю - у Росії був затребуваний. З 2007 р. завдяки цільовій програмі Мінсільгоспу Росії з підтримки виробництва ріпаку відзначено зростання площ цієї культури та планується їхнє щорічне збільшення приблизно на 20%. Це цілком реальний показник, оскільки ріпак географічно може зростати у ширшій природно-кліматичній зоні, ніж соняшник. Однак виробництво сировини для біопалива - це необхідний, але лише перший, початковий етап у реалізації цієї інноваційно-ресурсної, біотехнологічної та екологічної проблеми. Її успішне, комплексне рішення залежить не так від зусиль галузевого керівництва, як від чіткої програми дій найвищого ешелону виконавчої та законодавчої влади.
Оскільки в даний час світові потужності випуску біоетанолу зростають більш швидкими темпами, ніж біодизеля, виробництво біопалива використовується більше зернових, ніж олійних культур. Однак, на наш погляд, вирощування зернової кукурудзи як сировини для біоетанолу в Росії є менш перспективним, ніж ріпаку для біодизелю. Оптимальна зона вирощування кукурудзи (цієї теплолюбної, інтенсивної просапної культури) у порівнянні з ріпаком суттєво обмежена. Росія традиційно імпортує кукурудзу, оскільки в країні існує постійний дефіцит її зерна і як продовольчої сировини (крохмалеве, круп'яне та спиртове виробництво), і як цінного інгредієнта комбікормів для тварин. У той же час, в окремих, найбільш сприятливих зонах країни кон'юнктура, що складається, на користь зернової кукурудзи, що стимулює розширення її виробництва. Так, у Волгоградській області за врожайності кукурудзи 50-70 ц/га фінансова віддача з 1 га в 3-4 рази вища, ніж з 1 га соняшника. Зрозуміло, якщо у російських сільгоспвиробників з'явився шанс отримати більший дохід із посівних площ за рахунок їхнього часткового перерозподілу на користь кукурудзи, то важливо (якщо це не на шкоду продовольчій безпеці країни) не вводити на її продукцію обмежувальні експортні мита, які позбавляють виробника прибутку.
У Північно-Західному, Центральному та Сибірському регіонах Росії при утилізації відходів деревообробки перспективне виробництво пелет - невеликих циліндриків або брусочків, одержуваних подрібненням та пресуванням деревини та її відходів. Їх можна виробляти і за технологією "швидкорослих деревних порід у плантаціях з коротким оборотом". Ця технологія передбачає один раз на три роки скошування спеціальним комбайном молодого деревостою і порослі вільхи, берези, осики, тополі, жовтої акації або будь-яких інших дерево-чагарникових порід, що швидко ростуть. Пелети, що застосовуються для опалення індивідуальних будинків, мають необмежений попит на західному ринку (зокрема, у Скандинавських країнах) та Китаї. По теплотворної здатності вони вдвічі перевершують звичайні дрова, зручні навантаження, транспортування, зберігання. Оскільки їх виробництво на одній плантації (поза сівозміною) здійснюється протягом кількох десятків років, воно не конкурує з вирощуванням продовольчих та фуражних культур.
У найближчому майбутньому виробництво Росії біоетанолу і BTL-палива, тобто. рідкого палива, одержуваного з будь-якої біомаси в процесі її біоконверсії та піролізу (biomass-to-liquid, або Sun Fuel), найбільш перспективно за рахунок біотехнологій другого покоління. В цьому випадку на відміну від продовольчих культур (таких як цукрова тростина, цукрові буряки, зерно та ін) вихідною енергетичною сировиною є будь-які органічні субстрати - трава, целюлоза, відходи рослинництва та деревообробки. Як моторне паливо BTL-паливо високоефективно, т.к. згоряє практично повністю з мінімумом емісії у вихлопних газах шкідливих домішок - сажі, метану, оксидів азоту та вуглецю. У енергоносіїв, що одержуються за такою технологією, високий показник енергетичної корисності (Кее=5-6), а викид парникових газів на 82-85% нижчий у порівнянні з виробництвом традиційного бензину. Однак широкомасштабне виробництво BTL-палива поки що лімітується відсутністю високоефективних та прийнятних за вартістю ферментних препаратів.
Вважають, що біопаливо має необмежений попит на світовому ринку і його виробництво стає вигідним, якщо ціна нафти перевищує 70 дол/барель. Хоча цей рубіж залишений далеко позаду, поки біодизель і біоетанол - продукти країн ЄС і США, що дотуються. Водночас біопаливні продукти виступають на світовому ринку як реальні конкуренти продовольства. Через поєднання їх цін та конкурентного виробництва їхньої сировини у світі відзначається фактичне злиття енергетичної та продовольчої галузей. Тому перманентне зростання світових цін на нафту супроводжуватиметься зростанням цін на зерно та зернопродукти. Зі сказаного випливає важливий практичний висновок: від підвищення світових цін на продовольство, викликаного світовим біопаливним бумом, найбільше виграють країни, які одночасно є і виробниками біопалива, і експортерами нафти; навпаки, через розширення масштабів виробництва біопалива у світі найбільше постраждає населення країн, які одночасно зазнають і дефіциту продовольства, і імпортують енергоресурси.
На закінчення підкреслимо, що у зростанні сектора біопалива уряди ЄС, США та низки країн, що розвиваються, бачать не тільки екологічні та економічні, а й політичні вигоди. Через адміністративні преференції стабільне зростання його виробництва об'єктивно сприяє збільшенню прибутків і сільгоспвиробників, і працівників енергетичної галузі. Не має наміру відставати від прогресу біоенергетики та Україна, де до 2009 р. намічено збільшити посіви ріпаку у 8 разів. Росія ж, фактично нічого не роблячи, остаточно технологічно відстане не лише від США та Європи, а й від Китаю, Індії, Казахстану. Зрештою, цілком реальна ситуація, коли, наприклад, наші трайлери, які працюють на дизпаливі без біоприсадок, просто перестануть пускати до Європи, і тоді Росія змушена буде завозити біопаливо з-за кордону.
Виникає закономірне питання: чому ж цієї актуальної проблеми досі не помічають наші керівники?
М.С. Соколов, академік РАСГН, спеціально для газети "Захист рослин"