logo


Биотопливный угар продолжается. Не успел еще мир привыкнуть к «авиационной бормотухе», изготовленной на основе растительного масла (а равно и оценить, может ли эта бодяга во всех смыслах заменить нормальный керосин), как пришла новая напасть. Топливщики замахнулись на соединение с формулой C2H5OH, известное также как «ОН». Да,этиловый спирт, тот самый...

Использование спирта как топлива известно с давних времен, уже несколько десятков лет «ОН» используется в Бразилии вместо бензина в автомобилях и даже небольших самолетах. Но одно дело, когда драгоценную жидкость заливают в бак худосочной поршневой «Ипанемы», и совсем другое, когда на ней хотят заставить летать громадные авиалайнеры: там же баки такие огромные, и масштабы святотатства под стать. Но следует заметить, что реактивные самолеты непосредственно спирт в качестве топлива использовать никак не могут, так что сначала его придется перегнать в нечто более удобовариваемое для турбин, и потому разжиться на ТЗК канистрой «живой воды» не светит никому…

О том же, насколько светит авиации переход на производные спирта, споры идут не утихая. Защитники концепции заявляют, что спирт можно гнать из чего угодно (вспомним легендарную «табуретовку») и, главное, уже сейчас в промышленных количествах. Спирт – он и в Африке спирт, следовательно, исходное вещество будет тем же самым вне зависимости от того, из чего оно произведено, следовательно, и качество топлива будет стабильным в отличие от топлив из гидратированных эфиров и жирных кислот (HEFA), который из каждого вида сырья получается разный. Следовательно, добиться сертификации топлива ATJ (alcohol-to-jet) будет несложно. А что касается его использования в двигателе, то полученное из спирта топливо по составу идентично керосину (за вычетом бесполезных и вредных примесей), и проблем не ожидается никаких; ATJ может стать полной заменой керосина, поскольку содержит ароматические углеводороды, которых нет в HEFA. Из-за отсутствия ароматических углеводородов «масляное» топливо сейчас приходится использовать только в смеси с керосином, где они есть, а ATJ можно будет использовать в топливных смесях с HEFA вместо керосина и наконец обеспечить заветный полный отрыв от ископаемых топлив а равно и полную экологическую чистоту.
Однако сквозь манящие пары алкогольных грез слышны и голоса скептиков. Не тех, кто готов спирт выпить, лишь бы самолету не достался, а вполне уважаемых специалистов в области экономики, химии и экологии.

Ну, во-первых, где достать сырье в достаточных количествах? Да, есть метода производства спирта гидролизом целлюлозы, которой в мире действительно завались. Беда только, что целлюлоза – одно из самых прочных соединений, имеющихся в растениях, и «развалить» этот на диво прочный полисахарид на сахара, являющиеся основой для производства спирта, еще надо изловчиться. Целлюлозу приходится разлагать или с помощью сильнодействующих химикатов (от кислоты до энзимов), или прибегать напрямую к помощи производящих энзимы бактерий. Процесс получается небыстрым и не дешевым: по состоянию на 2006 год стоимость производства литра целлюлозного спирта составляла 60 центов, и при такой цене по экономике он сравняется с нефтью при цене ее не ниже 120 долларов за баррель. А ведь в растениях есть и более прочные полисахариды, которые пойдут в отходы, причем таковых как раз больше в наиболее доступных травах и прочих сельскохозяйственных отходах. А древесина, которая при гидролизе дает наибольших выход спирта, и без того продукт недешевый и трудный в производстве, поскольку растет долго.
Отходов существующая лесная промышленность дает немного – почти все перерабатывается хоть бы и в стройматериалы. И, хотя теоретически под гидролиз могла бы пойти даже бумага из городских мусорных баков, на практике это все дорого и попытки удешевить производство пока особых результатов не дают. Тем не менее в мире строятся достаточно мощные заводы по производству спирта из целлюлозы (ведь спирт нужен и как таковой, безо всякой переработки), но их общая мощность достигает пока лишь десятков миллионов литров в год.

Поскольку переработка целлюлозы так сложна, спирт в куда больших объемах получают из, например, крахмала. Он хоть тоже полисахарид, но разлагается на сахара куда проще. Плохо то, что крахмал – вполне себе пищевой продукт, который получают из кукурузы или картошки. Нет, есть конечно личности, которые готовы все отдать за шкалик, но даже его следует закусить. Еды в мире мало, производство ее нелегко, и переводить ее на топливо глупо. Тем более что и эффективность в результате сомнительная: американцы подсчитали, что для того, чтобы из кукурузного крахмала получить 1 Дж энергии в спирте, надо затратить 0.76 Дж – топливо для перегонного завода, сельскохозяйственной техники, производство удобрений и инсектицидов… И тем не менее спирт из крахмала гонят – потому что спирт все же нужен и потому, что энергия для его производства берется не из грозящей стать дефицитной нефти, а из других ископаемых топлив, таких как уголь и природный газ. Но об экологичности тут говорить не стоит…

Ну а, как всем известно, проще всего делать спирт из сахара, а самый дешевый сахар получают ныне из сахарного тростника, причем преимущественно в Бразилии. Под тростник там свели огромные массивы лесов и страна теперь производит 650-700 миллионов тонн из общемировых порядка двух миллиардов тонн. Если перегнать на спирт весь производимый сахар, то Бразилия получит 55 миллионов тонн, а во всем мире – около полутораста миллионов тонн спирта. Казалось бы, море разливанное даже без так любимого буржуями пересчета на объемы олимпийских бассейнов, но… Мировая потребность в реактивном топливе составляет около 200 миллионов тонн в год и продолжает расти. Наверное, можно еще больше увеличить посадки тростника, но он и без того оказал кое-где катастрофическое влияние на местные экосистемы. Да и вообще, перегнав весь картофельный и зерновой крахмал и сахар на спирт, мы, получив «экологически чистую» авиацию, останемся и без варенья, и без печенья. – Тупик, тем более что спирт-то еще придется перерабатывать в керосин, а это дополнительные финансовые и энергетические затраты.

Разумеется, промышленность, которая действует из соображения сиюминутной выгоды, никакого тупика не видит. Вот калифорнийская Byogy Renewables рапортует о разработке первого в мире метода прямой переработки спирта в 100% замену керосина путем каталитического синтеза. Там считают, что такое топливо может быть сертифицировано в конце 2013-середине 2014 года, и небезызвестная Qatar Airways уже заключила с Byogy соглашение об использовании произведенного биотоплива на своих самолетах сразу после получения сертификата. Авиакомпания рассчитывает, что производство топлива из спирта вскоре станет ведущим трендом, и оно поможет ей отказаться от использования на своих самолетах топлива нефтяного происхождения. Именно так, поскольку от ископаемого топлива местные шейхи отказываться не собираются. Аллах недодал катарским недрам нефти – но он «спонсировал» своих верных приверженцев громадными запасами газа; этот-то газ катарцы и намерены перегонять в реактивное топливо, более того – уже в этом преуспели. Qatar Petroleum и Shell уже построили в Катаре завод по производству топлива GTL (Gas-to-liquid), а авиакомпания с 2009 года использует на своих А340-600 смесь из равных количеств GTL и керосина A1. GTL не содержит ароматических углеводородов, поэтому его приходится мешать с керосином, но керосин можно будет заменить на ATJ.

Спору нет, слово алкоголь арабское и все такое, но, как несложно догадаться, этот алкоголь на топливо предполагается гнать отнюдь не из фиников и тем более (упаси Аллах!) не из стволов пальм, на которых они произрастают. Спирт будут гнать из сахара, произведенного где-то в тропиках, но Byogy об этом не особо распространяется. На бумаге стоимость произведенного по ее методу топлива выглядит достаточно привлекательно, но вот какова она будет в реальности – неясно. Главное – сколько будет стоить сырье, и, кажется, затея будет иметь какой-то смысл только если свершится какой-то радикальный прорыв в производстве спирта гидролизом целлюлозы. На сахаре не особо полетаешь – он стоит денег, да и Byogy признает, что в ближайшее десятилетие можно надеяться на замещение их продуктом 5-8% авиационного керосина.

А вот еще одна американская компания, Gevo. Эти вообще не распространяются, откуда они берут спирт, и занимаются модификацией этанольных заводов для производства изобутанола. Их техпроцесс, как сообщается, не дает вредных выбросов, а из изобутанола уже несложно приготовить реактивное топливо. Компания сейчас дорабатывает завод по производству изобутанола в Миннесоте, он должен быть готов в первой половине этого года. Продукция завода пойдет на переработку в Хьюстон, где у Gevo есть заводик, рассчитанный на производство 38000 литров в месяц. Первая продукция этого заводика в январе пошла в ВВС США под контракт, подразумевающий поставку 41700 литров ATJ «для испытаний». В Gevo надеются, что испытания закончатся удачно и военным летчикам понадобится еще их продукция – для расширения фронта испытаний и даже, чем черт не шутит, для снабжения частей.

Как водится у янки, в проспектах Gevo широкими мазками рисует счастливое будущее, когда человечество будет жить без этилового спирта, переведя все производство на изобутанол. Сейчас в мире производится 76 млрд. литров этилового спирта, так если вместо него выгнать изобутанол, хватит на 57 миллиардов литров ATJ, а это целых 20% его потребления! Но, понимая, что такая мера будет похлеще сухого закона, представитель компании признал, что до этого дело не дойдет, но все же у спиртопроизводящих компаний теперь есть альтернатива.
Она есть и у United Airlines, которая заключила с Gevo договор о поставках их топлива. Но… только при условии, что цена на него будет такая же, что и на керосин. Ну, авось или одно подешевеет, или другое подорожает…

На фоне тех, кто готов перевести еду на горючее, выгодно выделяется новозеландская компания LanzaTech, поскольку она производит спирт не из растительности, а из газообразных отходов металлургического производства. Компания владеет заводом на 57000 литров спирта в год в Новой Зеландии и еще один, куда больший, на 379000 литров, уже построен в Шанхае. К этому-то большому заводу предполагается пристроить перерабатывающее предприятие, которое по технологии компании Swedish BioFuels будет поначалу производить до 190000 литров авиационного топлива в год, теоретически его мощность можно будет повысить до 76 млн. литров.
Завод, возможно, войдет в строй уже в конце этого года, а компания надеется, что, если все пойдет гладко, она к 2016-2018 году выйдет на производство почти миллиарда литров топлива в год, указывая, что к 2020 году цены на керосин и на ATJ сравняются.

В теории 65% металлургических заводов в мире можно оснастить системами улавливания и переработки газов, что в итоге даст 19% топлива, потребляемого авиацией. В отличие от идей перегнать на спирт все зерно, картошку, сахар и даже деревья, это выглядит весьма привлекательно. Вот только эксперты всерьез сомневаются, что технология LanzaTech столь хороша, как ее расписывает компания. Ведь она вроде перерабатывает газы на этанол с помощью бактерий, но этот процесс по определению требует больших производственных площадей и идет довольно медленно, кроме того, необходимо еще и выделить этанол из получающейся бактериальной массы, на что также требуется энергия. Ну и, в конечном итоге, готовый продукт будет иметь ископаемое происхождение – ведь отходы металлургических заводов происходят из потребляемых ими топлива и сырья, а оно понятно откуда берется. Но все равно хорошо все же топливо из отходов, а не из еды.

В хорошее верить хочется. Вот и Virgin Atlantic верит и рассчитывает, что топливо с завода в Шанхае будет, в смеси с керосином, обеспечивать ее полеты из этого города. То же потом случится и с Индией, а потом, возможно, заводы появятся и в Великобритании, так что заправляться таким биотопливом можно будет даже в Хитроу…

Мечты, мечты… По сей день еще можно слышать от «специалистов», что человечество в своей истории переживало несколько топливных кризисов, и каждый раз с успехом их преодолевало, не спасует и на этот раз. Более того — они даже предсказывают, на основании прошлого опыта человечества, что решение будет вот-вот найдено.
При этом, правда. приходится не замечать, что все предыдущие решения были основаны на использовании ископаемых топлив – т.е. они заключались только в том, чтобы взять и вывезти топливо к потребителю. Но сейчас уже брать нечего: все виды ископаемого топлива известны, известны методы его добычи, а если разработка их и сдерживается кое-где, так только стоимостью добычи и переработки. А когда дело заходит об изготовлении топлива, то на полученную калорию нужно затрачивать не меньше энергии, чем при добыче, скажем, нефти из битумнозных песков. Кроме того, скорость возобновления энергетических запасов биосферы невелика: хорошо известно, что годовое потребление ископаемого топлива соответствует его природному производству примерно за 3 миллиона лет. Если бы все было просто с биовозобновлением, то люди не стали бы лезть в глубокие шахты (по крайней мере, в таких масштабах, как после промышленной революции) и копать там уголь – они бы просто занимались лесовозобновлением и выжиганием древесного угля. Но вот беда – деревья растут медленно… Сахарный тростник растет быстрее, но все равно недостаточно быстро.

Так что если топливная революция и произойдет, то только тогда, когда человечество научится получать энергию не банальным сжиганием, и когда эта энергия станет более безопасной, чем атомная, и более «портативной», чем существующие аккумуляторы. Но о таком можно прочесть разве что у фантастов…

Комментировать

*

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.

captcha *