CC BY
38ИННОВАЦИОННАЯ ПРОДУКЦИЯ СВЕКЛОСАХАРНОГО ПОДКОМПЛЕКСА
INNOVATIVE PRODUCTION OF SUGARBEET SUBCOMPLEX
М.В. АЗЖЕУРОВА,
аспирант, Мичуринский государственный аграрный университет
M.V. AZZHEUROVA,
post-graduate student, Michurinsk state agrarian university Аннотация
В статье дано определение понятия «биоэтанол», приведены основные виды сырья для производства биотоплива, а также определены перспективы производства биотоплива (биоэтанола) в Липецкой области из продукции свеклосахарного подкомплекса.
Abstract
In clause it is defined concepts bioethanol, the basic kinds of raw material for manufacture of biofuel are resulted, and also 108
prospects of manufacture of biofuel (bioethanol) in Lipetsk area from production a sugarbeet of subcomplex are certain.
Ключевые слова
1. Биоэнергетика
2. Эра энергодефицита
3. Биотопливо
4. Биоэтанол
Key words
1. Bio-energetics
2. Era of deficiency of energy
3. Biofuel
4. Bioethanol
Новой ролью свекловодства сегодня, несомненно, является биоэнергетика. Такие невозобновляемые энергетические продукты, как нефть и газ, за счет ускорения научно-технического прогресса стали расходоваться с пугающей быстротой. Причем передовые страны ранее других ощутили наступление эры энергодефицита.
Проблема поиска альтернативного топлива стоит перед человечеством уже не одно десятилетие. Постоянно повышающаяся цена на нефть, а также перспектива полного истощения этого ресурса в текущем столетии приводит к по-
109
степенному замещению использования бензина биоэтанолом. Биоэтанол (этанол) - это этиловый спирт, произведенный путем сбраживания крахмала или сахара, содержащихся в растительном сырье. Биоэтанол, полученный таким способом, в мировой практике называют биотопливом первого поколения. В настоящее время ученые работают над созданием биотоплива второго поколения, которое в будущем станет коммерчески выгодным. Методы производства биотоплива второго поколения позволят получать биоэтанол из растительных волокон путем гидролиза целлюлозы и последующего сбраживания без сахара или путем газификации биомассы в оксид углерода и водород с преобразованием в этанол. [1]
Для производства биоэтанола первого поколения используется сахарная свекла и продукты ее переработки: сахарный тростник, пшеница, кукуруза, картофель, сладкое сорго, пищевые отходы (рис.1). Этанол является привлекательным с точки зрения своих топливных качеств. Кроме того, биоэтанол как топливо нейтрален в качестве источника парниковых газов. Его обычно смешивают с бензином в пропорциях 510% этанола и 95-90% бензина. Это позволяет экономить бензин путем его замещения.
По оценкам экспертов, потребление жидких видов топлива (включая нефтепродукты, синтетическое топливо и биотопливо) к 2050 г. вырастет почти в 2 раза. Производство биотоплива в мире с 2008 по 2030 гг. в среднем за год будет 110
увеличиваться на 6,2%. В связи с этим биоэтанол как одно из наиболее перспективных видов биотоплива становится очень популярным во всем мире.
Рис. 1. Сырье для производства биоэтанола
На наш взгляд, можно выделить следующие причины широкого применения биоэтанола в качестве биотоплива в мире:
- биоэтанол производится из растительного сырья, которое является возобновляемым источником энергии;
- использование биоэтанола в качестве моторного топлива сокращает объем применения углеводородного топлива;
- экологичность биотоплива. Добавление 10% этанола в бензин приводит к снижению выбросов на 30% за счет лучшего сжигания топлива в двигателе (этанол выступает ки-слородосодержащей добавкой);
- существует возможность производства биоэтанола из побочной продукции пищевой промышленности (например, в сахарном производстве это жом, меласса);
- добавление одной части этанола в бензин ведет к экономии трех частей нефти, что позволяет снизить стоимость бензина;
- весь автомобильный транспорт может использовать смесь биоэтанола с бензином в определенной пропорции без внесения изменений в конструкции двигателей.
Для оценки сырья с точки зрения эффективности производства биотоплива можно выделить два показателя:
- количество топлива, производимого с единицы земельной площади;
- чистый выход энергии после вычета энергетических затрат на производство самой культуры и на получение топлива (его чаще именуют коэффициентом энергетической эффективности).
Одним из экономически выгодных и экологичных видов сырья, которое может обеспечить производство этанола в Липецкой области, является продукция свеклосахарного подкомплекса. Самый большой выход с 1 ц можно получить
из мелассы, а минимальный - из свекловичного жома (табл.1).
Таблица 1.
Расчет возможного выхода биоэтанола в Липецкой области (средние значения за 2005-2008 гг.)
Сырье
Сахарная свекла Меласса (3,5% от валового сбора сахарной свеклы) Свекловичный жом (80% от валового сбора сахарной свеклы)
Объем производства с 1 га,
тыс. т
2090
73,15
1672
Выход этанола, л
с 1 ц
ц
384
13,44
сырья
8,6
30
307,2 2,18
с 1 га
3302,4
403,2 669,7
Меласса относится к отходам производства сахарных заводов и является наиболее выгодным сырьем для производства этанола. Но при увеличении объема использования биоэтанола в области появится необходимость использования не только свекловичного жома, но и сахарной свеклы, так как объемов мелассы и жома не хватит. Будет ли производство биоэтанола привлекательным для производителей сахарной свеклы, зависит от закупочных цен, которые предлагают производители сахара. Формирование цен на сахарную свек-
113
лу для производства этанола должно ориентироваться на доходы с продажи биоэтанола.
Мы считаем, что в свеклосахарном подкомплексе Липецкой области наилучшим сырьем для производства биоэтанола является сахарная свекла. Проведенные нами расчеты показали, что для производства бензина с добавлением 5% этанола в области необходимо использовать 5,5% от урожая сахарной свеклы или менее половины от объема производства мелассы (табл. 2).
Таблица 2.
Расчет достаточного объема производства биоэтанола в Липецкой области (средние значения за 2005-2008 гг.)
Показатели
Возможный объем производства биоэтанола при использовании всего валового сбора, тыс. л Возможный объем производства смеси биоэтано-ла-бензин (5:95)
Сахарная свекла
179740
3594,8
Меласса (3,5% от валового сбора сахарной свеклы)
21945
438,9
Свекловичный жом (80% от валового сбора сахарной свеклы)
36449,6
729
Показатели
при использовании всего валового сбора, млн л Объем реализованного бензина в области, млн л Необходимый объем использования валового
сбора сырья, %
тыс. т
Необходимая площадь сахарной свеклы для покрытия текущих потребностей в сырье, га
Сахарная свекла
197,5
5,5 115
2995
Меласса (3,5% от валового сбора сахарной свеклы)
197,5
45 32,9
24479
Свекловичный жом (80% от валового сбора сахарной свеклы)
197,5
27 451,4
1469,4
Для определения возможного объема производства смеси бензина было принято 5%-ное содержание в ней биоэтанола, так как при этом не требуется доработки двигателя. Такая смесь наиболее характерна для европейских стран, где действует стандарт BS EN 228, который разрешает добавление в
115
бензин не более 5% этанола. В настоящее время в ЕС обсуждается возможность увеличения содержания этанола до 10%.[2] В Липецкой области для производства биоэтанола мы можем использовать в качестве сырья и сахарную свеклу, и мелассу, и свекольный жом. Однако при использовании же свекольного жома в качестве сырья для производства этанола будет задействована минимальная площадь сахарной свеклы - 2995 га. При этом сухое вещество, оставшееся после выделения сахарного сиропа, будет сжигаться на спиртозаводах для получения тепла, необходимого для производственного процесса.
В Липецкой области биоэтанол можно производить, используя мощности двух заводов, которые используют свекловичную патоку и мелассу в качестве сырья для производства спирта.
Таким образом, Липецкая область имеет уникальную возможность стать экспериментальной базой России для внедрения этого вида топлива. Использование биоэтанола в области можно признать обязательным, как и в западных странах. Это не только экономический вопрос, но и экологический, и политический. Для его решения необходимо изменить стандарты качества топлива, в которых сделать обязательным замещение метил-бутилового эфира этанолом в качестве присадки к бензину или установить минимальный порог использования этанола в топливе. Подобные обязательства могли бы создать рынок для этанолового топлива. 116
Налоговые льготы для повышения спроса на этанол могли бы стать значительным стимулом для производства этого вида топлива. В настоящее время для производства биоэтанола можно использовать мелассу (по нашим расчетам, 45% от произведенной в области) до тех пор, пока потребность в биоэтаноле не возрастет.
Из сказанного выше следует, что развитие производства биотоплива в Липецкой области позволит не только экономить бензин и трансформировать свеклосахарный подкомплекс, но и решить проблему использования отходов сахарной промышленности.
Библиографический список
1. Черняков Б. А. Новая роль аграрного сектора в современном мире / Б. А. Черняков // Роль инноваций в развитии агропромышленного комплекса. - М.: ВИАПИ им. А. А. Ни-конова: «Энциклопедия российских деревень», 2008. -С. 591-595.
2. Ушачев И.Г. Развитие агропродовольственного сектора: основные направления и проблемы / И.Г. Ушачев // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2006. - № 6. - С. 6-11.
Bibliographic list
1. Chernyakov B.A. A new role of agrarian sector in modern world/ В.А. Chernyakov // The Role of innovations in develop-
117
ment of agriculture. - М.: A.A. Nikonova VIAPI: «The Encyclopaedia of the Russian villages», 2008. - p. 591-595.
2. Ushachev I.G. Development agrarian foodstuff sectors: the basic directions and problems / I.G. Ushachev // Economy of the agricultural and processing enterprises. 2006. - № 6. - with. 6-11.
Контактная информация
399774, Тамбовская область, г. Мичуринск, Мичуринский государственный аграрный университет Тел. 8-915-868-53-06. E-mail: azzheurovam@mail.ru
Contact links
399774, the Tambov area, Michurinsk, Michurinsk state agrarian university, Tel. 8-915-868-53-06. E-mail: azzheurovam@mail.ru
