май 11, 2012
Подъехать к автозаправочной станции и выбрать вместо бензина биотопливо – сегодня это кажется фантастикой. Однако бийские ученые приближают день, когда это может стать привычным делом. О перспективах производства биотоплива в крае рассказала Вера Будаева, заведующая лабораторией биоконверсии Бийского института проблем химико-энергетических технологий.
– Вера Владимировна, в вашей лаборатории разработали способ производства биотоплива из шелухи овса, а также из биомассы высокоэнергетического растения мискантус. Чем обоснован выбор столь необычного сырья?
– В Алтайском крае есть особенность: леса находятся в рекреационной зоне, рубить их нельзя. Поэтому когда зашли разговоры о том, что пора в России делать топливо из лигноцеллюлозного материала, никто в Алтайском крае не думал про лес. Понятно, что Красноярск, Иркутск, Дальний Восток сделают топливо из древесины. Но не Алтайский край. Объекты наших исследований – отходы сельскохозяйственной переработки: солома, плодовые оболочки овса. Такое направление очень хорошо развивается, например, в Германии – там вовсю ведут подобные работы. Версия биологов о том, что солому нужно возвращать в почву, – вчерашний день, это уже доказано. Лучше ее перерабатывать. Второй объект нашего исследования – мискантус.
– Что это за растение?
– Это древовидная трава, которую однажды садят, и она 25 лет растет на одном месте, принося большой урожай биомассы. За рубежом его выращивают давно, превращая затем в пеллеты – спирты для биотоплива. В России мискантус начали выращивать новосибирские ученые, участвующие в программе спасения пересыхающих казахских озер: траву высаживали по периметру озера, мощные корни пронзали землю, укрепляя ее. Мы взяли образцы, начали ферментировать, выделять монопродукты, получать сахара. На сегодня мы довольны тем, что получили этиловый спирт, который и является биотопливом. Проверили его, по чистоте – практически пищевой, немного недотягивает. Теперь задача – получить много спирта, чтобы доказать всем, что это не разовый эксперимент.
– Какие технологии вы используете для этого?
– Применяем разбавленные растворы азотной кислоты, а также гидроокиси натрия. Не используем серную, хлорную кислоты, другие вредные технологии. Выделяем целлюлозный продукт, превращаем его в ферментный гидролизат, который затем сбраживается.
Столкнулись с проблемой: российские биотехнологи потеряли возможность делать ферментные комплексы для переработки таких видов сырья. Решили приобрести один перспективный ферментный препарат, но мы – маленький научный институт, а нам говорят: купите сразу канистру, флягу, вагон и так далее. Такое нам не по карману. Так вот, сейчас стараемся работать с доступными ферментами. Под Новосибирском производят препарат "ЦеллоЛюкс". Мы получаем свои ферментные гидролизаты с помощью этого препарата. Везде используем отечественное сырье, даже дрожжи. Купили в Московской коллекции штаммов два штамма, адаптировали к нашим условиям.
– Расскажите о применении биотоплива. Им действительно можно заправлять автомобили? Обогревать жилье?
– Если даже часть спирта добавить к бензину (до 12 процентов), будет очень большая подмога. Не нужно писать, что на чистом спирте можно ездить, – для этого сначала надо разработать соответствующие двигатели. Тем не менее в 2011 году был принят ГОСТ на биоспирт, предназначенный для автомобилей. Топить им печи вряд ли будет рентабельно, бензином же никто не обогревает дома, это очень дорого.
Вы скажете, спирт будут пить? В 2008 году я была на международной конференции, где в основном были иностранцы. Никому из них даже в голову не пришло, что биоспирт можно пить. Все говорили о другом: его не надо чистить, им можно заправлять автомобили, технику внутреннего сгорания.
– Биотопливо на основе рапсового масла хуже?
– Это другое. Сама я этим видом биотоплива не занималась, но в мае 2011 года была в Белоруссии, в Минске. Когда самолет стал снижаться, я увидела, что все в золоте. Я сначала не поняла. Когда приземлись, увидела: все засеяно рапсом! Проезжает автомобиль, от него пахнет жареным хлебом – он заправлен рапсовым маслом. Где-то в 2008 году подобные проекты вынашивались и в Алтайском крае. Я не считаю себя крупным биологом, я все-таки химик. Но я сразу спросила: какой рапс мы будем сеять? Это теплолюбивая культура. А у нас в Алтайском крае все чаще климатические срывы. Нужны особые семена. У нас растет рапс, но я думаю, это какая-то полутехническая культура, не настолько масличная, как те, что мы видели в Белоруссии.
– Станет ли бензин дешевле, если его смешать со спиртом?
– Сейчас нет, но завтра, возможно, да, технологии развиваются быстро. Конечно, это сложный процесс, о котором все только говорят, а делать еще не пытались. Между тем в России производили гидролизный спирт, существовали огромные комбинаты, ныне разрушенные. И сейчас можно наладить производство, но организовать его иначе: разработать небольшую установку, которую могло бы поставить у себя фермерское хозяйство для переработки собственных отходов растительного сырья. Установка должна быть разработана, сопровождена технической документацией... Сейчас я не знаю, кто бы это мог сделать, но скоро такие установки появятся. В настоящее время много сложностей: к примеру, элеватор не может иметь производство химической направленности. Санитарные службы против, считают это несовместимым.
Между тем это очень актуальная проблема: каждый год край производит пять миллионов тонн зерна и восемь миллионов тонн соломы. В отдельных хозяйствах уже научились бережно обращаться с тем, что дает земля: с помощью соломы, например, выращивают грибы. Человек с таким мышлением легко пойдет на установку небольшого цеха по производству биотоплива и получит выгоду, заправляя им свою технику.
60% – на столько, по оценкам экспертов, биотопливо чище бензина.
В 2011 году самолет Gulfstream G450 совершил первый трансатлантический перелет из Северной Америки в Европу с использованием топлива, полученного из рыжика.
Анна Наседкина