CC BY
55
НОВАЯ РОЛЬ АГРАРНОГО СЕКТОРА В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ
Б.А. Черняков, д.э.н., проф., зав. сектором Института США и Канады
Объективная экономическая оценка новых явлений, особенно в аграрной сфере, -трудная, иногда невозможная, но всегда необходимая для общества задача. Один из сегодняшних творцов аграрной стратегии Соединенных штатов Америки, главный экономист Минсельхоза - Кит Коллинз так шутит по этому поводу: «Человек задает вопрос бармену: «Кто такой, по-вашему, экономист?» - «Это легкий вопрос» - отвечает бармен. - «Это тот, кто обливает холодной водой глупые идеи других людей».
Новой ролью сельского хозяйства сегодня, несомненно, является биоэнергетика. Такие невозобновляемые энергетические продукты, как нефть и газ, за счет ускорения темпов научно-технического прогресса стали расходоваться с пугающей быстротой. Причем передовые страны ранее других ощутили наступление эры энергодефицита. Так, ежегодная доля США, занимающих достаточно скромное место по площади и населенности, в расходовании мировых энергоресурсов, по разным оценкам, колеблется в пределах 2640%. Мудрец Ганди по этому поводу сказал, что «Цивилизация в подлинном смысле слова состоит не в умножении потребностей, а в свободном и хорошо продуманном ограничении своих желаний».
Проблема дефицита энергоресурсов появилась не вчера, как и решение ее за счет биоэнергетики. Все помнят энергетический кризис 70-80-х гг. ХХ века, который, как и следовало ожидать, первым поразил передовые страны. Тогда в США были приняты экстренные меры и впервые кроме развития ветряной, приливной и гелиоэнергетики были построены предприятия, на которых кукурузное зерно превращалось в сырье для получения этанола.
После некоторого затишья в конце ХХ в., ситуация резко изменилась после 2000 г., когда цены на энергоносители стали расти. Развитие производства биотоплива диктовалось не только удорожанием энергоресурсов, но и угрозами глобального изменения климата, растущей эмиссией углекислого газа в атмосферу, сокращением занятости населения, в том числе сельского.
Вслед за Северной и Южной Америкой биотопливную индустрию стали развивать европейцы, и, главным образом, за счет производства биодизеля. Я буду пользоваться архаичными американскими единицами измерения, поскольку перевод их в метрические весьма сложен. Причем не столько из-за прямого перевода (1 галлон - это около 3,8 л), сколько из-за разнообразия сырья, из которого производится биотопливо.
Итак, в 2006 г. мировое производство
этанола составило 13,5 млрд галлонов. 73% его мирового производства приходится на США и Бразилию. Причем США не только крупнейший производитель этанола, но и крупнейший его импортер.
В производстве биодизеля страны ЕС намного опережают другие страны, поскольку в Европе большая часть легковых автомобилей работает на дизтопливе. В 2006 г. в ЕС произведено его более 6 млн т. И если в 2005 г. потребление биодизеля составляло около 1,4% к общему потреблению топлива, то к 2015 г. планируется довести его долю до 8%.
Безусловным мировым лидером в производстве биотоплива являются США.
В 1996 г. в них был произведен 1 млрд галлонов этанола. И доля его в сравнении с фактически использованным в стране бензином не превышала 0,8%. Но и тогда на эти цели ушло около 9 млн т кукурузы. В 2006 г. производство этанола достигло почти 5 млрд галлонов, и хотя доля его в расходе горючего поднялась до 3,5%, потребовалось около 54 млн т кукурузы, или около 20% годового урожая.
По прогнозу, в 2010-2011 гг. в США будет произведено 11-12 млрд галлонов этанола, для чего потребуется 102-105 млн т кукурузы, или до 30% всего урожая. При сохранении указанных темпов к 2017 г. доля этанола в ежегодном потребления бензина достигнет 8%, это почти десятикратный рост.
Темпы роста производственных мощностей наглядно свидетельствуют о серьезности намерений производителей этанола. В октябре 2007 г. в США работал 131 завод с годовой мощностью 7 млрд галлонов, в стадии строительства было 73 завода и 10 расширяли свои мощности. По прогнозам, к 2009 г. общая мощность предприятий будет составлять около 13,5 млрд галлонов, что вдвое больше уровня 2006 г.
Производство биодизеля в США росло невиданными темпами: 0,5 млн галлонов в 1999 г, 28 млн в 2004 г. и 245 млн в 2006 г. По прогнозу, в 2010-2011 гг. будет производиться около 700 млн галлонов биодизеля, что потребует почти 2,5 млн т соевого масла, или четверть его общего производства в США.
О мощностях, подготовленных для переработки масел в биодизель, говорят такие данные: в сентябре 2007 г. в стране работало 165 заводов с мощностью 2 млрд галлонов и строилось 80 предприятий с мощностью 1,4 млрд галлонов. Таким образом, в ближайшие годы промышленный потенциал для получения биодизеля составит 3,3 млрд галлонов, что в пять раз больше планируемых размеров производства.
Отметим, что на создание мощностей по производству первого миллиарда галлонов
этанола ушло около десяти лет, а на производство третьего миллиарда - только два года. Сегодня планируется вводить мощности для получения 1 млрд галлонов этанола в год.
Участвуют в этом и сами производители сырья. После введения в 2005 г. субсидии для производителей биодизеля в размере 1 долл. на галлон, в Айове, ведущем штате по выращиванию сои, уже построено около десятка заводов. Это позволит в скором будущем, перерабатывать не менее 7,5 млн т соевых бобов из общего их урожая 18,5 млн т. А это почти 1 млн т биодизеля, не считая высокобелковой кормовой массы, получаемой в виде побочного продукта.
Скажем сразу, что американцы редко вкладывают средства в мощности, которые не перспективны, а следовательно, у производителей кукурузы и сои есть серьезные перспективы.
В приведенных цифрах и фактах проявляется сущность подхода США к решению энергетической проблемы. Поставлена задача: сократить до предела или полностью избавиться от нефтяного импорта. Под это выделены огромные средства, в том числе. на научные исследования; созданы промышленные мощности; изданы законодательные акты; разработаны и внедрены специальные меры стимулирования производства и использования биотоплива.
Федеральным законом «Об энергетической политике» от 2005 г. установлено, что использование биотоплива в бензине должно достичь 7,5 млрд галлонов к 2012 г., а далее расти соразмерно объемам продаж бензина. Законодательство осудило широкое использование добавки МТВЕ (метил-трет-бутиловый эфир, англ. Methyl Tert-Butyl Ether) к бензину, которая загрязняла питьевую воду. В результате произошло ее резкое сокращение и переключение водителей на этанол. В соответствии с законом налоговые послабления в размере 51 цента предоставляются при смешивании каждого галлона этанола с бензином. Кроме того, импортная пошлина в размере 54 центов за каждый галлон установлена на этанол, ввозимый из определенных стран Центральной Америки, при беспошлинном ввозе до 7% от объема рынка этанола США.
Все просчитано до цента. Определено, что строительство завода по производству этанола мощностью 40 млн галлонов в год приносит экономике 142 млн долл. инвестиций во время строительства с годовой доходностью их в размере 13,3 %; создает 41 рабочее место на заводе плюс 694 рабочих места во всей экономике; увеличивает местные цены на зерновые на 5-10 центов за бушель, доходы местных домохозяйств - на 19,6 млн долл. ежегодно; на 1,2 млн долл. увеличивает налоговую базу.
Только в 2006 г. этаноловая индустрия принесла экономике США 160 тыс. новых ра-
бочих мест во всех секторах; увеличила доходы домохозяйств на 7 млрд долл.; обеспечила 5 млрд долл. федеральных и местных налогов.
А что же с сельскохозяйственным производством? Производство этанола оказалось третьим по величине потребителем кукурузы после животноводства и экспорта. Кроме того, в этанол перерабатывается 15% урожая сорго.
В качестве побочного продукта в 2006 г. было произведено 12 млн т ценнейших кормовых добавок, из которых 75% было скормлено КРС, 20% свиньям и 5% - птице.
И все же главным следствием роста производства биотоплива в 2006-2007 гг. стал значительный рост цен на кукурузу и другие виды зерна. Снижение объемов производства пшеницы в этом году, возрастающий спрос на этанол, увеличение спроса на кукурузу на внешних рынках привели к повышению цен на кукурузу до рекордного уровня. В 2007 г. средняя цена на кукурузу выросла почти в два раза, что спровоцировало повышение цен на другие виды зерновых и сою. Стоимость пшеницы выросла до 215 долл./т, а соевых бобов - до 275 долл./т.
В текущем году ожидается рекордный урожай кукурузы - ЗЗ8 млн т. Не менее 80 млн т, или 26% ее, будет использовано для производства этанола. Фермеры отреагировали на рост спроса на топливное сырье не только увеличением на 11% площадей кукурузы, но и снижением посевов сои. Причем небывалый урожай не поколебал роста цен. МСХ США прогнозирует, что фермерские цены на кукурузу в 2007-2008 гг. достигнут 142 долл./т. Причем дальнейшее сокращение посевов сои, по мнению аналитиков, увеличит цены на бобы до 261 долл./т, что увеличит стоимость масла и, главное соевого шрота. По прогнозам, производство биодизеля будет увеличиваться, и в 2010-2011 гг. для этих целей будет использовано до 24% всего произведенного соевого масла.
Таким образом, расширение производства биотоплива в США будет, в первую очередь, влиять на рынок продукции животноводства за счет роста стоимости кормов. Уже сейчас он превысил 60%. Одновременно на рынке появляется все больше побочных кормовых ресурсов, таких, как сухая барда. Из каждой тонны кукурузы, перегнанной в этанол, получается 330 кг этого корма. Она полноценный заменитель не только кукурузы, но и других кормовых компонентов рациона.
Сегодня около 75% такого побочного продукта используется для внутренних фуражных целей, 10% - в непищевых целях и 10% -для экспорта. По оценке МСХ США, около 80% сухой барды идет на корм мясному скоту, 10%
- на молочные фермы и по 5% - в свиноводство и птицеводство. Исследования показали, что единица сухой барды заменяет аналогичное количество кукурузы в рационе мясного скота, для молочного скота этот коэффициент
составляет 0,45; для свиней 0,85; для птицы -
0,55. Тем не менее, расширение производства этанола приведет к существенным структурным изменениям в других отраслях животноводства.
Этанол нейтрален в качестве источника парниковых газов. Он обладает нулевым балансом диоксида углерода, поскольку при его производстве путем брожения и при последующем сгорании выделяется столько же СО2, сколько до этого было связано из атмосферы использованными для его производства растениями. В 2006 г. применение этанола в США позволило сократить выбросы на 8 млн т, что равноценно годовым выхлопам 1,2 млн автомобилей.
Есть у биотоплива и минусы. У топлива с добавками этанола увеличивается выброс летучих органических соединений, что затрудняет его применение в жаркую погоду; при использовании топливного этанола происходит загрязнение воздуха уксусным альдегидом. Из-за чувствительности этанола к воде его нельзя транспортировать по трубопроводам и приходится доставлять водным, автомобильным или железнодорожным транспортом, что повышает расходы на перевозку.
Положительны результаты по биодизельному топливу. Оно при попадании в воду не причиняет вреда растениям и животным. В почве или в воде микроорганизмы за 28 дней перерабатывают 99% биодизеля, что позволяет говорить о минимизации загрязнения рек и озер. Он в сравнении с обычным дизельным топливом почти не содержит серы. При сгорании его выделяется столько углекислого газа, сколько было потреблено растением, являющимся исходным сырьем, за весь период его жизни.
Когда мы говорим о биотопливе как новом продукте сельского хозяйства, то в первую очередь ориентируемся на полевые культуры или целлюлозу, полученную из трав или древесных насаждений. Но не стоит забывать о других важных источниках, как бы косвенно относящихся к сельскохозяйственной деятель-ности.
Как показали американские исследования последних лет, наиболее перспективным источником сырья для производства биодизеля являются водоросли. С одного акра земли можно получить 255 л соевого или 2 400 л пальмового масла. С такой же площади водной поверхности получается до 3 570 баррелей бионефти. Такие штаты, как Калифорния, Гавайи и Нью-Мехико, могут производить водоросли для промышленного производства в открытых прудах. Подсчитано, что 200 тыс. га их могут производить топливо, достаточное для годового потребления 5% автомобилей США. А эта площадь менее 0,1% земель США, пригодных для выращивания водорослей.
Уже разработаны технологии выращивания водорослей в малых биореакторах, расположенных вблизи электростанций. Их сбросное тепло способно покрыть до 77% потребностей в тепле, необходимом для выращивания водорослей.
Чрезвычайно важный источник энергии для сельского хозяйства - энергия, полученная из метана. Анаэробное сбраживание навоза позволяет получить не только биогаз, но и удобрение. А его сухая масса может служить подстилкой для животных. Создана весьма выгодная для фермеров федеральная программа, которая стимулирует подобную технологию. А фермы, использующие биогазовые установки, выигрывают от выработки электричества, более эффективного распоряжения удобрениями, меньших рисков загрязнения воды, лучшего контроля за запахом и насекомыми, пониженного потребления гербицидов, так как применяемые жидкие отходы содержат меньше семян сорняков, чем навоз.
А теперь информация для размышлений. Сегодня существуют два основных показателя для оценки сельхозкультур с точки зрения эффективности производства биотоплива:
- количество топлива, производимого с единицы земельной площади;
- чистый выход энергии после вычета затрат ее на производство самой культуры и на получение топлива (его чаще именуют коэффициентом энергетической эффективности).
Для этанола наиболее высокий первый показатель получен во Франции: с 1 га сахарной свеклы - 5,3 т. В Бразилии от сахарного тростника получают около 5 т/га; от кукурузы в США - 2,6 т/га. Наиболее эффективно производство биодизеля из пальмового масла - 4,2 т с 1 га. Кокосы дают 1,9 т/га, рапс - 0,8 т/га. Самый низкий показатель у сои - 0,5 т/га, которая все же в основном ценится по белку.
А вот по коэффициенту энергетической эффективности или чистой энергии лидирует Бразилия, где на единицу энергии, истраченной на выращивание сахарного тростника и производство этилового спирта, получается восемь единиц дополнительной энергии. При этом масса, оставшаяся после выделения сахарного сиропа, сжигается на спиртозаводах для получения тепла, необходимого для производственного процесса. Это и объясняет самую низкую себестоимость производства бразильского этанола - 16 центов за 1 л.
Этанол, полученный во Франции из сахарной свеклы, позволяет дополнительно получить только две единицы на каждую единицу истраченной энергии, в США из кукурузы -лишь 1,5 единицы. Притом что в качестве источника тепла используется натуральный газ. По некоторым оценкам, этот показатель в США искусственно завышен, а производство этанола и биодизеля выгодно в настоящее время только потому, что в стране субсидируется не только производство кукурузы и сои, но и биотопливо, да еще действует высокий импортный тариф на дешевый этанол из Бразилии.
И несколько слов о получении этанола из целлюлозы с помощью ферментов (enzymes), особенно путем применения в качестве сырья
прутьевидного проса или гибридного тополя. По расчетам, с 1 га такого проса можно получить около 9 т этанола, что значительно выгоднее производства топлива из сахарного тростника. Но коэффициент энергетической эффективности при этом вдвое ниже, чем у сахарного тростника, хотя и выше, чем у кукурузы.
Но, по мнению специалистов, решение проблемы извлечения этанола из просяной соломы, а это вопрос техники, приведет к настоящей революции в сельском хозяйстве. Ведь указанный вид травы можно выращивать на землях, которые не пригодны для многих других культур.
А теперь вернемся к главной проблеме. Использование целлюлозы, тем более из проса, вопрос времени. Биогазовые и водорослевые установки редки. Не упомянутые здесь воздушные, приливные, гелиоустановки проблематичны.
А сейчас для получения биотоплива используются ценные пищевые и фуражные культуры. По подсчетам аналитиков, в США для производства 10 млн т этанола необходимо утилизировать 32 млн т кукурузного зерна. Это всего лишь 10-12% урожая, но и такого количества, при существующих средних нормах потребления зерновых культур в мире, хватило бы для прокорма 100 млн людей. Напомним, что в 2006 г. в США для производства этанола уже использовалось 54 млн т кукурузы, а в 2010 г. планируется переработать 100 млн т. За счет этого количества зерна по крайней мере треть ныне официально голодающего в мире населения могла бы решить свои продовольственные проблемы.
Но США свой выбор сделали. Если раньше приоритетами его Минсельхоза были продовольствие и технические культуры, то сейчас к ним добавилась энергия. И это сразу же отразилось в соответствующих разделах сельскохозяйственного закона. Вначале в законе 2002 г., а сегодня в официальном проекте закона 2007 г., где учтена идея президента США об уменьшении потребления бензина на 20% за последующие десять лет. В законе прописаны и меры, и механизмы.
Для развития производства биотоплива предлагается создать специальное направление исследований. Намечено выделить около 500 млн долл. для финансирования НИОКР с целью повышения эффективности производства топлива из биомассы. В рамках закона выделяется еще 150 млн долл. на конкурсные гранты для исследований, посвященных производству этанола из целлюлозы. Выделяется еще 100 млн долл. на компенсацию части затрат производителей этанола, связанных с закупкой биомассы.
Вообще же, по мнению американских аналитиков, развитие производства биотоплива в США позволит:
- снизить зависимость страны от им-
портной нефти и трансформировать американское сельское хозяйство;
- решить многолетнюю проблему избытка продукции;
- резко увеличить доходы производителей энергетических культур и в целом продукции растениеводства;
- повысить инвестиции в сельскую местность и сельское развитие, увеличить уровень занятости сельского населения;
- повысить экономическую активность в сельской местности, сократить расходы налогоплательщиков на фермерские программы.
Считается, что это приведет к повышению цен на продовольствие, а производители продукции животноводства почувствуют снижение прибыльности из-за повышения стоимости кормов. Однако возрастающие объемы поставок побочной продукции производства биотоплива на кормовые цели и стабильный спрос на продукцию животноводства позволят смягчить проблемы переходного периода. Кроме того, по мере увеличения массы этанола из целлюлозы цены на корма стабилизируются, а превышение темпов роста урожайности кукурузы над спросом для производства этанола позволит найти новый баланс между производством продовольствия и этанола.
Очень коротко скажем о возможных экономических и экологических эффектах, которых следует ожидать при новой роли сельского хозяйства в качестве производителя автомобильного топлива, да еще в условиях роста дефицита нефти на мировых рынках. По мере расширения участия в освоении практически неограниченного рынка автотоплива эта роль в мировой экономике будет увеличиваться. Многие страны, имеющие возможность производить биотопливо из сахарного тростника или пальмового масла, смогут, наконец, воспользоваться своими природными возможностями круглогодичного сельскохозяйственного производства. Это создаст для них большие конкурентные преимущества на мировых рынках и позволит частично решить свои экономические и социальные проблемы.
С другой стороны, при расширении производства биотоплива мировые цены на нефть останутся важнейшим фактором, определяющим уровень цен на определенные сельскохозяйственные продукты. Так, если цены на продовольствие и корма будут снижаться, а цены на нефть - увеличиваться , то сельскохозяйственное сырье будет использоваться для производства топлива. И тогда мировое сельское хозяйство, сегодня с огромным трудом снабжающее продовольствием более 6,5 млрд людей на планете, столкнется с еще более серьезными проблемами. Оттого, как человечество сможет решить эту невероятно сложную дилемму, во многом зависит судьба цивилизации в XXI в.
Сельское хозяйство испокон веков было главным и неисчерпаемым источником продо-
вольствия и сырья для промышленности. И решало эту сложнейшую проблему, несмотря на постоянный рост населения и сокращение земель сельскохозяйственного назначения. При этом оставалось, по выражению Самуэль-сона, «несчастным пасынком природы» [1], поскольку общество к нему чаще всего относилось с пренебрежением и свысока.
Любая инициатива в сельском хозяйстве, тем более его претензия на более высокую роль, как правило, оборачивается новыми проблемами. Думаю, не останется незамеченной и попытка крестьян диверсифицировать свое производство за счет выпуска биоэнергетических продуктов.
Вот первая, совсем не благая весть. Команда британских, американских и немецких исследователей во главе с профессором Паулем Крутценом (кстати, нобелевским лауреатом) пришла к выводу, что производство и использование биотоплива приводят к выбросу в атмосферу гораздо большего количества парниковых газов, чем сжигание нефти, газа или угля. Ученые считают, что в результате выращивания таких культур, как рапс и кукуруза, широко используемых для производства биотоплива, в атмосферу попадает на 50-70% больше закиси азота - «веселящего газа», чем при сжигании бензина, эквивалентного количеству биотоплива, произведенного из выращенных культур. Один из соавторов работы пишет: «Своей работой мы утверждаем, что крупномасштабное производство сырья для биотоплива не имеет никакой перспективы и может лишь усугубить проблемы климата Земли».
Примечательно, что ранее с критикой этой технологии выступила ФАО.
Она, объединив усилия с ОЗСР, предрекла рост цен за счет растущего интереса к биотопливу на продукты питания к 2016 г. на 20-50%.
Даже не анализируя слишком глубоко, понимаешь, что за этими заявлениями, в первую очередь, стоят не радетели природы и защитники голодного человечества, а очень
богатые энергетические компании, которые поняли, что их абсолютной власти над планетой приходит конец. Любому понятно, что если земледельцы (и не только передовых стран) на каждом участке земли применят современные технологии выращивания биоэнергетических продуктов, то произойдет переоценка ценностей. Ну кто же станет использовать дорогие, труднодоступные, металло-, трудо- и транспортноемкие природные энергетические ресурсы, если их можно будет получить на своей земле. Тем более, что наука не стоит на месте. И наряду с ростом урожайности полевых культур и снижением удельных издержек, она способна оптимально решить технические проблемы превращения энергии солнца, заложенной в растениях, в энергию машин. Может быть, при этом наконец-то земледелец сможет сам, без государства, решить свои финансовые проблемы.
Не стану развивать эту интересную, но опасную тему. Не останавливаюсь и на российском опыте, отсылая вас к недавно изданному Минсельхозом России обзору «Биоэнергетика: мировой опыт и прогнозы развития».
Хотел бы закончить свое выступление словами талантливого экономиста Джозефа Стиглица, которые, на мой взгляд, очень точно формулируют суть нашего общего дела: «Прелесть научной работы заключается отнюдь не в мастерском использовании научного инструментария... самое притягательное в служении науке - это интеллектуальная погоня за новыми идеями, расширяющими горизонты нашего понимания мира».
Источники
1. Выражение П. Самуэльсона из книги «Экономика». Сельское хозяйство, возможно, несчастный пасынок природы, но в то же время оно часто является любимым приемным сыном правительства.
