Главная / Биоэтанол


Биоэтанол - что это?



- А твоя машина тоже на газированной воде? - спросил Незнайка.

- Нет, моя на спирту. В цилиндр, понимаешь, засасываются пары спирта и поджигаются электрической искрой. Пары, сгорая, расширяются и толкают поршень, а поршень вертит колеса. Машина может работать и на бензине, но от бензина в воздухе остается не очень приятный запах. От спирта же никакого запаха не остается. А то есть машины, которые работают на мазуте, так те - фу-у!
(Николай НОСОВ. «Незнайка в Солнечном городе», 1958 год)

Биоэтанол
Если бы вас попросили угадать, какая отрасль промышленности является наиболее быстрорастущей в мире, многие из вас, наверное, предположили бы, что это отрасль биотехнологий. Однако это не так. В первенстве за право носить это почетное звание лидирует отрасль производства этанола, которой гарантированы хорошие перспективы в любой стране мира. Прошло то время, когда этанол был известен лишь в качестве разбавителя топлива узкого применения. Теперь он считается важной составляющей бензина и высоко ценится благодаря содержанию кислорода и высокому октановому числу (как у бензина марки Аи-108!) . Кроме того, производство этанола может быть налажено в сельской местности, обеспечивая столь необходимые там рабочие места и налоговые поступления, этанол вносит ценный вклад в энергетическую и экономическую безопасность страны и является наилучшим из имеющихся средств борьбы с газами, вызывающими парниковый эффект.

Что же такое биоэтанол и из чего он производится?

Биоэтанол - это жидкое спиртовое топливо, который производится  сельскохозяйственной продукции, содержащей крахмал или сахар, например, из кукурузы, зерновых или сахарного тростника. В отличие от спирта, из которого производятся алкогольные напитки, топливный этанол не содержит воды и производится укороченной дистиляцией (две ректификационные колонны вместо пяти) поэтому содержит метанол и сивушные масла, а также бензин, что делает его непригодным для питья.

В настоящее время наблюдается рост производства и потребления этанола во всем мире, хотя основная его часть производится в Северной и Южной Америке. На сегодняшний день мировым лидером в производстве этанола является Бразилия, однако в ближайшем будущем ей, по-видимому, придется уступить это звание Соединенным Штатам.Государственная программа по расширению производства этанола реализуется также в Канаде. В Евросоюзе принят закон о доведении доли автомобильных биотоплив (то есть топлив из возобновляемого сырья) до 5.75% к 2010 году. Поэтому производство этанола растет за счет активного увеличения объемов его производства такими странами, как Испания, Франция, Германия и Италия. На африканском континенте в производстве этанола лидирует Южноафриканская республика, где из мелассы производится 70% этанола региона. Китай и Индия приняли программу о доведении доли биотоплив до 5%.

В связи с тем, что большинство программ по производству альтернативных видов топлива получают государственные субсидии или налоговые льготы, а иногда и то, и другое, существуют опасения, что увеличение объемов импорта может негативно сказаться на местном производстве. В настоящее время этанол потребляется преимущественно странами-производителями, но в будущем ситуация, по всей видимости, изменится, в связи с ростом производства этанола и в других регионах.

Новые рынки, новые перспективы
В Соединенных Штатах имеются 81 завод по производству этанола в 20 штатах, которые произвели в 2004 году более 13 млрд литров этанола. В 2005 году строилось еще 18 заводов, котрые будут производить дополнитеольно более 3 млрд литров в год. Открытие каждого завода, производящего 150 млн этанола (42 тыс дал в сутки), обеспечивает постоянной работой 700 человек и приносит 1.2 млн. долларов в год в местный и государственный бюджеты.
Производство этанола открыло производителям пшеницы и кукурузы новый рынок сбыта и дало им возможность получать более высокую прибыль, чем ранее. Это, в свою очередь, привело к подъему в области сельского хозяйства, позволившему сократить издержки на программы по поддержке фермеров, финансируемые из налоговых средств. По данным Национальной ассоциации производителей зерновых, в отрасли производства этанола в США заняты более 40 000 человек, а прямой и косвенный вклад в экономику страны составляет более 6 млрд. долларов в год путем поддержки смежных отраслей.
Такое оживление в этой области сельского хозяйства во многом связано с небывалым ростом количества фермерских кооперативов, приобретающих оборудование по производству этанола. По данным Ассоциации возобновляемого топлива, 900 000 американских фермеров являются членами кооперативов по производству этанола.

Положительное воздействие на экономику оказывает не только этанол. Из одной тонны кукурузы (точнее, из крахмала, содержащегося в этой тонне) можно произвести не менее до 410 литров этанола. В зависимости от используемого оборудования в процессе выработки этанола может быть произведен и ряд других продуктов: кукурузное масло, двуокись углерода, подсластители (мальтозные и глюкозные сиропы), протеиновый корм для живаотных (клейковина зерна и глютен), и сухую барду. Эти побочные продукты зачастую приносят заводам биоэтанола (биозаводам) значительные доходы.
Чистое топливо - чистая окружающая среда. Этанол нетоксичен и растворим в воде. В отличие от метил-трет-бутилового эфира, от использования которого уже отказались большинство штатов, этанол не вызывает загрязнения грунтовых вод. При разливе бензина этанол разлагается естественным образом быстрее других составляющих, не нанося при этом вреда окружающей среде.

По оценкам Управления по охране окружающей среды США, бензин является крупнейшим источником искусственных канцерогенных веществ. Благодаря добавлению этанола бензин обогащается кислородом, что способствует более полному сгоранию и уменьшению выбросов окиси углерода на 30%. Он также уменьшает выбросы токсичных веществ на 30%, а выбросы летучих органических соединений - более чем на 25%. Проанализировав жизненный цикл этанола, Департамент сельского хозяйства США пришел к выводу, что этанол вырабатывает 134% энергии, затрачиваемой при выращивании, уборке и переработке кукурузы. Бензин же возвращает лишь 80% энергии, используемой в его производстве.

В настоящее время в Соединенных Штатах рассматривается внедрение Стандарта возобновляемого топлива, в соответствии с которым определенную долю общего объема топлива, потребляемого страной, должно будет составлять возобновляемое топливо американского производства, как, например, этанол и биодизель. По данным исследования, проведенного компанией AUS Consultants, благодаря введению нового стандарта импорт сырой нефти к 2012 году сократится более чем на 250 млн тонн.

Смесь бензина и этанола, известная под названием E-10,используется в американскими автомобилистами вот уже четверть века. Использование E-10 разрешено всеми крупными производителями автомобилей. Топливо Е-10, подходящее для использования во всех видах автомобилей, улучшает работу двигателя путем добавления 2-3 октановых единиц к детонационной стойкости топлива, противодействует перегреву двигателя, выполняет функцию антифриза топливопровода и не вызывает загрязнения топливной форсунки.

Этанол является сырьем для производства этил-третбутилового эфира (ETBE), который гораздо менее токсичен, чем метил-третбутиловый эфир. Сравнить данные по безопасности этих присадок Вы можете здесь и здесь.

Курс на этанол!
Производство и потребление этанола растет как в США, так и во всем мире. В Соединенных Штатах повышению спроса на этанол способствовало принятие в 1990 году поправок к «Акту о чистом воздухе», которые требуют использования обогащенного кислородом топлива в районах с недопустимо высоким уровнем загрязнения воздуха, особенно в мегаполисах. В России уже необходим аналогичный закон, чтобы очистить воздух в крупных городах.

(По материалам Alfa-Laval).