CC BY
44Научная статья. Экономические науки УДК 661.721.4
https://doi.org/10.31696/2227-5568-2022-04-113-125
РОЛЬ И МЕСТО МЕТАНОЛА В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ПЕРЕХОДЕ
Михаил Глебович Борисов
Институт востоковедения РАН, Москва, Россия, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-7660-7410
Аннотация. Для декарбонизации экономики недостаточно одного лишь перехода на возобновляемые источники энергии в экономике. Возможности «чистой» электроэнергии не безграничны. Ископаемое топливо по-прежнему господствует в технологических процессах в промышленности, на транспорте и в жилищно-коммунальном хозяйстве. Возникает потребность в альтернативном синтетическом топливе с минимальным углеродным следом. Такое топливо возможно произвести из многообразного сырья путем химических реакций с применением «чистой» электроэнергии от возобновляемых источников. Наиболее доступным и не требующим кардинальной перестройки существующей инфраструктуры синтетическим топливом представляется в ближайшей перспективе «зеленый» метанол.
Ключевые слова: «голубой» метанол, «коричневый» метанол, «зеленый» метанол, энергетический переход, декарбонизация, синтетическое топливо, возобновляемые источники энергии
Для цитирования: Борисов М. Г. Роль и место метанола в энергетическом переходе. Восточная аналитика. 2022;13(4):113-125. https://doi.org/10.31696/2227-5568-2022-04-113-125.
Original article. Economics studies
THE ROLE AND PLACE OF METHANOL IN ENERGY TRANSITION Mikhail Glebovich Borisov
Institute of Oriental Studies of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-7660-7410
Abstract. To decarbonize the economy it is not enough to adopt renewable energy sources alone. The opportunities of "clean" electric power are not unlimited. Fossil fuel continues to dominate in industrial technological processes, transport and in housing sector. A need arises in alternative synthetic fuel with the minimum carbon footprint. Such fuel is possible to produce from various raw materials through chemical reactions with the use of "clean" electric power from renewable sources. In the foreseeable future "green" methanol seems to be the synthetic fuel which is the easiest to obtain without changing the existing infrastructure. Keywords: "blue" methanol, "brown" methanol, "green" methanol, energy transition, decarbonization, synthetic fuel, renewable energy sources
For citation: Borisov M.G. The Role and Place of Methanol in Energy Transition. Vostocnaa analitika = Eastern Analytics. 2022;13(4):113-125. (In Russ.) https://doi.org/10.31696/2227-5568-2022-04-113-125.
licci © © I контент доступен подлицензией Creative Commons «Attribution-It^^j^EeShareAlike» («Атрибуция-СохранениеУсловий») 4.0 Всемирная.
©БорисовМ. Г.,2022 © Восточная аналитика, 2022
Развертывающийся в мире энергетический переход (energy transition), который именуют «революцией 3D» (decarbonization, digitalization, decentralization), стал возможен благодаря быстрому технологическому прогрессу в возобновляемой энергетике. «Зеленые» энергетические мощности предоставили возможность декарбонизировать не только одну лишь энергетику. Электроэнергия от возобновляемых источников позволяет избавиться от «углеродного следа» на транспорте (1/4 антропогенных выбросов диоксида углерода) и, главное, в промышленности (главный эмитент CO2). Однако промышленные выбросы формируются не только сжигаемым ископаемым топливом (уголь, кокс, мазут, природный газ), но и в ходе многочисленных технологических процессов по превращению исходного сырья в промежуточные и конечные продукты.
Одним из основных источников промышленной эмиссии диоксида углерода является производство метанола, которое дает 10% всех выбросов мировой химической и нефтехимической промышленности1. При этом выпуск метанола быстро возрастает. В период 2020-2050 гг. его годовое производство должно будет увеличиться в пять раз - со 100 млн т до 500 млн т, выбросив в атмосферу 1,5 Гт CO2. при условии, если он будет производиться традиционными методами2. Одно лишь это ставит под сомнение реализуемость Парижских соглашений и способно привести к катастрофическим климатическим изменениям.
Основным методом получения метанола является паровая конверсия природного газа (65%) и угля (35%). Технологический процесс осуществляется при огромных температуре и давлении, то есть является крайне энергоемким и, соответственно, углеродно-«грязным». Поэтому это производство «ушло» из развитых стран, производивших когда-то весь этот крайне необходимый продукт. Ныне первая мировая «пятерка» производителей метанола - это КНР, Саудовская Аравия, Тринидад и Тобаго, Иран и Россия3.
Между тем значение метанола в экономике неуклонно возрастает. Область его применения расширяется: производство лаков, эмалей, кра-
1 Innovation Outlook. Renewable Methanol. URL: www.irena.org/-/Files/IRENA/Agency/Publi-cation/2021/Jan/IRENA_Innovation_Renewable_Methanol.pdf (дата обращения: 19.12.2021).
2 Methanol Production Capacity May Quintuple on Decarbonized Industry. URL: www.ihsmarkit. com/research-analysis/methanol-production-capacity-may-quintuple-on-decarbonized-ind.html (дата обращения: 19.12.2021).
3 Methanol Production is Turning Green. URL: www.motorship.com/news104/alternative-fuels/ methanol-production-is-turning-green-and-shipping-is-turnig-note (дата обращения: 10.12.2021).
licci © © wor'<'s licensed under a Creative Commons Мяям Attrihl itinn-SharpAlib л n International (CC BY-SA4.0).
©Borisov M. G.,2022 © Eastern Analytics, 2022
сок, синтетических консервантов, реагентов для дорог, фанеры, ДСП, новых отделочных материалов, формальдегида, изопрена и проч. Кроме того, в условиях нестабильности энергетических рынков и ужесточающихся экологических норм обозначились перспективы метанола как недорогого низкоуглеродного топлива.
Быстрое развитие возобновляемой энергетики и технологический прогресс последнего времени предоставляют возможность производить так называемый «зеленый» метанол, то есть метанол с минимальным «углеродным следом» (углеродно-нейтральным он быть не может, так как содержит углерод). Об экологических преимуществах «зеленого» метанола свидетельствуют данные табл. 1.
Таблица 1
«Углеродоемкость» различных способов производства метанола
Технологический тип метанола Диоксид углерода, эмитированный в процессе производства, г/л
«Зеленый» 2-13
«Серый» (риформинг природного газа) 102-105
«Коричневый» (риформинг угля) 219-262
«Голубой» («голубой» водород плюс диоксид углерода) 91-94
Источник: Innovation Outlook. Renewable Methanol. www.irena.org/VFiles/IRENA/Agency/ Publication/2021/Jan/IRENA_Innovation_Renewable_Methanol.pdf (дата обращения: 19.12.2021)
Доля «зеленого» метанола в общем мировом производстве метанола составляла в 2020 г. лишь 0,2%, однако эксперты Международного агентства во возобновляемой энергии (IRENA) полагают, что к 2050 г. этот показатель возрастет до 50% при том, что стоимость возобновляемого метанола составляла в 2020 г. 770-850 долл. за т против 100-200 долл. за т метанола, произведенного из газа или угля4. К 2050 г. «зеленый метанол» не станет дешевле традиционного (соотношение цен сократится, согласно прогнозам, до 1:1,5-2,1)5. Драйвером же перехода к производству возобновляемого водорода станет угроза штрафов, введения налогов на «углеродный след» и квот на выбросы парниковых газов.
Способы получения возобновляемого метанола многообразны. Наиболее «зеленым» (и самым дорогостоящим) способом является каталитическая реакция диоксида углерода, взятого из атмосферы с «зеленым»
4 Innovation Outlook. Renewable Methanol. URL: www.irena.org/-/Files/IRENA/Agency/Publi-cation/2021/Jan/IRENA_Innovation_Renewable_Methanol.pdf (дата обращения: 19.12.2021)
5 Там же.
водородом, полученным электролизом из воды с помощью ВИЭ. В этом случае производство метанола будет частью круговорота, при котором можно будет осуществлять абсорбцию диоксида углерода из атмосферы. По сути речь идет об имитации природного фотосинтеза. Серьезным технологическим препятствием является крайне низкая концентрация диоксида углерода в атмосфере (0,67%). В качестве источника CO2 можно использовать дымы тепловых электростанций, металлургических и цементных заводов (концентрация диоксида углерода до 15%). В целом этот способ не только углеродно-нейтрален, но и является нетто-поглотителем углерода из атмосферы Земли. Несмотря на высокую стоимость, такой метанол (именуемый е-метанол) начал производиться в ряде стран (Исландия, Нидерланды, Швеция, Канада, КНР). Этот способ получения метанола имеет наибольшую перспективу в странах Восточной и Южной Азии, а также Ближнего Востока, где локализована большая часть «дымных труб» мировой экономики.
Самым разработанным и применяемым способом получения «зеленого» метанола является его производство из биомассы. К ней относятся древесина и отходы ее переработки (поэтому метанол часто называют древесным спиртом), твердые бытовые отходы, сельскохозяйственные культуры и отходы их переработки, водоросли и любой органический углеродсодержащий материал. Как и в случаях, когда исходным сырьем являются уголь и природный газ, метод основан на газификации биомассы в синтез-газ с последующим синтезом метанола на основе тех же процессов, что и на установках по синтезу метанола из ископаемого топлива. Метод существует уже длительное время и в некоторых энергодефицитных странах стал основой получения моторного топлива. В Бразилии, например, биотопливо (синтезируется другой одноатомный спирт из гомологического ряда - этанол) стало основой функционирования автомобильного транспорта.
Для газификации при синтезе биометанола подходит любая биомасса. Более всего используется сырье с небольшой влажностью - древесина, отходы ее переработки, травянистые растения, побочные продукты сельскохозяйственного производства (жмыхи, жомы, отруби). Очень перспективен побочный продукт целлюлозно-бумажной промышленности, так называемый «черный щелок» - богатая органикой жидкость, способная передать метанолу при газификации до 70% энергии биомассы6. В странах с развитой лесной и целлюлозно-бумажной промышленностью (Малайзия, Индонезия, Мьянма, Лаос) этот способ получения метанола (в том числе на экспорт) имеет будущее. В европейских лесных
6 Там же. ISSN 2227-5568 (Print)
и вместе с этим энергодефицитных странах - Финляндии и Швеции - он уже обеспечивает до одной трети потребности в моторном топливе7.
Самым перспективным сырьем для производства биометанола являются водоросли. Они представляют собой самую быстрорастущую биомассу (она за сутки удваивается), для их роста требуется только солнечный свет, вода и диоксид углерода. Акватория всего в 200 тыс. га способна производить биотопливо для 5% автомобильного парка США8. Производство метанола из водорослей еще привлекательно тем, что эта технология забирает диоксид углерода из атмосферы. Биометанол из водорослей именуют биотопливом третьего поколения.
Технология производства метанола из водорослей отличается от процесса его выработки из земной биомассы. Поскольку водоросли содержат много воды, газификация, которая осуществляется с предварительно высушенным материалом, здесь не подходит. Влага, однако, способствует анаэробному сбраживанию с последующим выделением метана, из которого путем гидроксилирования синтезируется метанол.
Первичное производство биомассы осуществляется культивированием фитопланктона в искусственных водоемах, создаваемых у морского побережья. Особенностями фитопланктона являются чувствительность к охлаждению воды, перепадам температуры и интенсивности солнечного сияния (суточным и сезонным). Поэтому максимальный и устойчивый «урожай» можно снимать у побережий теплых морей с максимальной интенсивностью солнечной радиации. Идеально подходят побережья Аравии, Индостана, Индокитая, Малайского архипелага и Средиземноморья. Перспективно также расположение таких водоемов вблизи цементных, металлургических коксохимических заводов и ТЭС, которые способны добавить им «бесплатного» тепла и диоксида углерода от своих выбросов.
Принудительное насыщение водоема CO2 может в несколько раз повысить его продуктивность. С точки зрения получения энергии такая биосистема обладает неконкурентными экономическими преимуществами перед всеми другими известными способами преобразования солнечной энергии.
Существенным преимуществом получения метанола их водорослей является то, что процесс не конкурирует с сельскохозяйственным производством, не использует ограниченные во многих странах, особенно на Востоке, пахотные земли, пресную воду и продовольственное сырье.
7 IRENA Innovation Outlook: Advanced Liquid Biofuels. URL: www.irena.org/Vmedia/Files/IRENA/ Agency/Publication/2016/IRENA_ Innovation_Outlook_Advanced_Liquid_Biofuels_2016.pdf (дата обращения: 19.12.2021).
8 Там же.
Более того, «фермы» водорослей могут служить еще и источником кормов для рыбоводства и аквакультуры.
До коммерческого применения в развитых странах доведена технология получения «зеленого» метанола из твердых бытовых городских отходов. С ростом городов и с повышением уровня потребления их населения проблемой стали многочисленные огромные мусорные свалки. В 2018 г. в мире было произведено 1,3 млрд т ТБО, к 2025 г. этот показатель должен возрасти до 2,2 млрд т9. Свалки и мусорные полигоны занимают в некоторых странах до 3% территории10. Производство из бытовых отходов метанола - это не только выпуск «зеленого» энергоносителя, но и облагораживание и возвращение в хозяйственный оборот обширных территорий и ликвидация источников выбросов в атмосферу парниковых газов.
Существующие технологии позволяют произвести из упомянутых 1,3 млрд т мусора 480 млн т «зеленого» метанола11. Получаемый метанол в 1,5-2 раза дороже, чем топливо, производимое из ископаемого сырья. Однако следует учитывать стоимостное измерение экологического и хозяйственного эффектов. Поэтому при адекватном финансировании (льготы, дотации, субсидии, бонусы, штрафы) этот способ получения экологически чистых топлива и сырья выглядит привлекательным для огромных и быстрорастущих азиатских городов, особенно в топли-водефицитных странах.
Все способы производства «зеленого» метанола ожидает абсолютный рост, однако их доли на рынке могут со временем меняться (табл. 2). Наиболее быстрый рост ожидает производство из твердых бытовых отходов и дымных выбросов промышленных предприятий.
Таблица2
Структура мирового производства «зеленого» метанола
Способ производства «зеленого» метанола 2019, % 2027, %
Из отходов сельского хозяйства 31 27
Из отходов лесной отрасли лесохимии 14 13
Из твердых бытовых отходов 35 36
Из промышленных выбросов С02 11 19
Другое 9 5
Источник: Renewable Methanol Market. www.alliedmarketresearch.com/renewable-methanol-market (дата обращения: 14.11.2021)
9 Renewable Methanol Report. URL: www.methanol.org/wp-content/uploads/2019/01/Metha-nolReport.pdf (дата обращения: 21.11.2021).
10 Там же.
11 Там же.
Глобальный рынок «зеленого» метанола оценивался в 2019 г. в 3,3 млрд долл., а прогнозируется к 2027 г. в 5,3 млрд долл. при среднегодовом росте в 5,8%12. Его производство будет расти быстрее, чем производство конкурирующих синтетических видов топлива - этанола, бута-нола и водорода.
Структура потребления «зеленого» метанола также будет со временем меняться. При абсолютном росте потребления во всех сферах его применения постепенно начнут доминировать электроэнергетика и транспорт (табл. 3).
Таблица 3
Структура мирового потребления «зеленого» метанола
Сфера потребления 2019, % 2027, %
Химическая промышленность 23 16
Транспорт 32 40
Электроэнергетика 28 38
Другое 17 6
Источник: Renewable Methanol Market. www.alliedmarketresearch.com/renewable-methanol-market (дата обращения: 14.11.2021)
Спрос со стороны транспорта в связи с ужесточением требований к выбросам парниковых газов станет, очевидно, ключевым драйвером быстрого роста производства возобновляемого метанола. Особенно жестки эти требования на морском транспорте, который, потребляя 11% топлива всех видов транспорта, обеспечивает 24% суммарных выбросов13. Причиной этого является использование тяжелых и «грязных» нефтепродуктов, в основном, мазута. Международная морская организация (1МО) резко повысила требования к судовому топливу по содержанию оксидов серы и азота, что вывело из оборота дешевое низкокачественное топливо и повысило тарифы на морские перевозки. В планах 1МО сократить выбросы парниковых газов на 40% к 2030 г. и на 70% к 2050 г.14 Поэтому внимание судовладельцев обратилось на самое доступное из имеющихся альтернативных топлив - метанол.
Метанол имеет множество преимуществ по сравнению с конкурирующими топливами будущего. Он не выделяет серы, имеет крайне низкое содержание твердых частиц (поэтому совершенно не дает дыма), в то
12 Renewable Methanol Market. URL: www.alliedmarketresearch.com/renewable-methanol-market (дата обращения: 14.11.2021).
13 Nanyang Technological University. Methanol as Marine Fuel. URL: www.methanol/org/wp-con-tent/uploads/2020/04/SG-NTU-methanol-marine-report-Jan-2021-1.pdf (дата обращения: 11.12.2021).
14 Там же.
время как СПГ, помимо диоксида углерода, выделяет метан, а аммиак -оксиды азота, которые тоже являются парниковыми газами. Метанол имеет самое высокое из всех существующих топлив соотношение водорода и углерода. Поэтому даже «коричневый» метанол можно использовать в качестве промежуточной степени перехода к углеродно-нейтральному транспорту, так как он дает на 10-20% меньше выбросов диоксида углерода, чем судовой мазут15.
Метанол - такое же жидкое топливо, как и применяющиеся виды. Судовой двигатель, емкости для хранения и бункеровки не требуют серьезных переделок при его применении, тогда как водород требует для своего хранения специальные баллоны, выдерживающие высокое давление и температуру -250 С°, а также принципиально другой двигатель; электрическая двигательная установка экологична, но не может обеспечить большой автономности. Метанол легко смешивается с водой и разлагается морскими микроорганизмами, поэтому возможные аварии или промывки танков не будут иметь экологических последствий. Поэтому метанол может храниться не только в бункерных, но и балластных цистернах.
Первое судно на метаноле было построено в 2015 г., в 2020 г. таких судов было 20, а к 2025 г., согласно прогнозам, - 4% всего тоннажа16. Большая часть заказанных танкеров и паромов будет оснащена метаноль-ной двигательной установкой. Поскольку 90% судов мира строятся в Японии, Южной Корее и Китае, можно констатировать, что «метанольная революция» в морском транспорте зарождается на Востоке. Более того, поскольку метанол очень близок к топливу судовых двигателей, большинство имеющихся судов могут быть рентабельно модернизированы, что значительно увеличит сроки их эксплуатации.
Масштабные задачи по декарбонизации стоят также перед авиационным транспортом, на который приходится 3% эмиссии парниковых газов от всех видов человеческой деятельности и 12% выбросов всех видов транспорта (причем эти показатели очень быстро возрастают)17. Международная организация гражданской авиации (ICAO) поставила задачу перед компаниями-перевозчиками добиться сокращения выбросов на 50% к 2050 г.18 Для достижения этой цели из 852 млн т. авиацион-
15 Methanol Production is Turning Green and Shipping is Taking Note. URL: www.motorsnip.com/ news104/alternative-fuels/methanol-production-is-turning-green-and-shipping-is-taking-note (дата обращения: 10.12.2021)/
16 Renewable Methanol Report. URL: www.methanol.org/wp-content/uploads/2019/01/Metha-nolReport.pdf (дата обращения: 21.11.2021)/
17 IEA. Progress in Commercialization of Biojet Fuels. URL: www.ieabioenergy.com/wp-content/ uploads/2021/06/IEA-Bioenergy-Task-39-Progress-in-commercialization-of-biojet-fuels-may-2021-1.pdf (дата обращения: 06.12.2021)/
18 Там же. ISSN 2227-5568 (Print)
ного топлива, которое, согласно прогнозам, будет потреблено в 2050 г., 426 млн т. должно быть низкоуглеродным19.
Авиакомпании давно подыскивают альтернативу авиационному керосину и уже окончательно утвердились во мнении о перспективности только жидкого синтетического топлива третьего поколения (то есть метанола). Топлива первых поколений оказалось непригодным для авиации (этанол замерзает при температуре -50 С°, а водородные технологии сложны, и их коммерческая реализация видится в далекой перспективе.
Метанол имеет не только экологические преимущества перед авиационном керосином. Метанол легче, у него выше энергоэффективность, а значит, самолет может при той же загрузке преодолеть большее расстояние, выбросив при этом меньшее количество диоксида углерода. Причем речь идет не только о «зеленом» метаноле, но и о традиционном. Метанол из угля (коричневый) считается лучшим авиатопливом. Его углеродный след на 20% ниже, чем у авиационного керосина, и он пока что соответствует определению «низкоуглеродное топливо»20. Данное обстоятельство может поддержать угольную отрасль в условиях энергетического перехода, что крайне важно для таких стран, как Китай (80% мирового производства «коричневого» метанола), Индия, Индонезия, Монголия.
Если «голубой» и «коричневый» метанол уже готовы к применению в авиационном транспорте (их часто подмешивают к авиационному керосину), и проблема заключается только в создании метанольной инфраструктуры в аэропортах и внесении изменений в конструкцию существующих воздушных судов, то «зеленый» метанол используется ограниченно, т. к. он в 4,5 раза дороже авиационного керосина. Однако ведущие авиастроительные компании (в их числе Boeing и Airbus) абсолютно уверены в его коммерческом будущем и объявили о начале эксплуатации самолетов на 100% работающие на «зеленом» метаноле21.
Самое широкое поле применения у метанола - автомобильный транспорт, обеспечивающий львиную долю эмиссии парниковых газов в транспортном секторе экономики. К настоящему времени существуют четыре направления декарбонизации в автомобильном транспорте: электрические автомобили, автомобили на водородном топливе (и те, и другие пока что дороги и требуют радикальной перестройки всей инфраструктуры), автомобили на биоэтаноле и его смеси с бензином (давно существуют в некоторых странах, но теряют свое значение из-за
19 IEA. Progress in Commercialization of Biojet Fuels. URL: www.ieabioenergy.com/wp-con-tent/uploads/2021/06/IEA-Bioenergy-Task-39-Progress-in-commercialization-of-biojet-fu-els-may-2021-1.pdf (дата обращения: 06.12.2021)
20 Там же.
21 Там же.
отчуждения сельскохозяйственных земель под выращивание сырья) и, наконец, автомобили на метаноле (низкоуглеродное топливо, не требующее значительных конструктивных изменений в автомобиле и в заправочной сети, поэтому может рассматриваться как в определенной степени компромиссное топливо ближайшего будущего).
Безусловным лидером в развитии метанольного автотранспорта является Китай (производит половину мирового метанола), где с 2020 г. реализуется программа по переводу на метанол правительственного автотранспорта, такси и служб доставки22. Метанольные программы имеются у всех ведущих мировых автопроизводителей, однако доминирует китайская Geely (принадлежит бренд VOLVO и контрольный пакет в Mercedes Benz). В стране эксплуатируется почти все виды автотранспорта на метаноле от мотоциклов до тягачей. Быстро расширяется сеть заправок. Реализуются пилотные проекты в нефтедефицитной, но богатой углем (огромная сырьевая база для производства метанола) Индии.
Внедрение метанола в качестве автомобильного топлива имеет и косвенный экологический эффект - сокращение нефтеперерабатывающих мощностей вследствие уменьшения спроса на бензин, керосин, дизельное топливо и мазут. НПЗ - крупнейший эмитент парниковых газов, поскольку до 10% поступающей на них нефти идет на производственные нужды (сжигается).
Дополнительную выгоду от «метанольной революции» получат страны-импортеры нефти (таких - большинство в быстро развивающейся Азии). Снижение потребности в импортируемой нефти в условиях стремительно расширяющегося транспортного сектора может существенно улучшить их торговые балансы.
Метанол - бездымно сгорающее топливо (что важно для густонаселенных городов), обладает лучшими топливными характеристиками, чем бензин (октановое число - 114, повышенная степень сжатия), что дает выигрыш в мощности в 10% и обеспечивает сокращение токсичности продуктов сгорания на 50%. Эти преимущества метанола обусловили его широкое использование в гоночных автомобилях, мотоциклах и дронах, где требуются компактные и, вместе с тем, мощные двигатели. Помимо того, что для заправки метанолом можно использовать имеющиеся АЗС, сама заправка метанолом занимает столько же времени, что и бензином, в то время как электро- и водородный транспорт «заправляется» часами при том, что литий-ионные батареи и водородные топливные элементы пока что сложны в изготовлении и крайне дороги.
22 Methanol Institute. Automotive Fuel. URL: www.methanol.org/automotive-fuel/ (дата обращения: 08.12.2021).
Метанол как автомобильное топливо не лишен недостатков. Он травит алюминий, поэтому проблемным является использование существующих систем подачи топлива в двигатели, он втягивает воду, из-за чего засоряются системы подачи топлива. Метанол имеет низкую испаряемость, что может вызывать проблемы с запуском двигателя. Наконец, его пары крайне ядовиты.
Указанные недостатки сглаживаются, с сохранением преимуществ, при смешивании метанола с бензином. Распространение получает топливо М-85 (85% метанола и 15% бензина).
Широкие перспективы для использования метанольного топлива предоставляет тепловая электроэнергетика. Ее переориентация на метанол дает ощутимые экологические выгоды при минимальных затратах и сжатых сроках модернизации оборудования. Так, например, проведенное в Израиле переоснащение электростанции мощностью 50 Мвт с легкой нефти на метанол позволило сократить вредные выбросы на 85% и «вписаться» в новые экологические нормы23. Более того, по новым природоохранным требованиям, эта электростанция могла бы работать на традиционном топливе только 300 часов в год, а на метаноле - без ограничений, затраты в 5 млн долл. на переоснащение были троекратно возвращены за два года в виде прибыли энергокомпании. Авторитетный Американский институт метанола подчеркивает перспективность связки электростанций на метаноле и ВИЭ на удаленных островных территориях (а их немало на Востоке), сильно зависящих от завоза дизельного топлива для электрогенераторов. Избыточная электроэнергия от ВИЭ может быть использована для получения электролизом «зеленого» метанола, который затем может быть использован в качестве энергетического топлива в ночное время или в безветренную погоду, что делает островные территории энергетически самодостаточными24.
Использование метанола в электроэнергетике «угольных» стран Азии (прежде всего, Китая и Индии) позволит не только сохранить угольные энергетические мощности (основу электроэнергетики), «вписавшись» в жесткие экологические требования энергетического перехода, но и обеспечить дальнейшее функционирование угледобычи как одной из базовых отраслей национальных экономик. Уголь по сути останется основным энергетическим топливом, пройдя лишь своего рода «первый передел», а использование «коричневого» метанола можно рассматривать как начальный этап перехода к низкоуглеродной энергетике. Более
23 Renewable Methanol Report. URL: www.methanol.org/wp-content/uploads/2019/01/Metha-nolReport.pdf (дата обращения: 21.11.2021).
24 Там же. ISSN 2227-5568 (Print)
того, выбросы метанольных ТЭС могут стать сырьем для последующего синтеза «зеленого» метанола. Таком образом, вырисовывается перспектива замкнутого безуглеродного «энергетического круга».
Поскольку метанольное топливо для ТЭС бездымно, не содержит серы и твердых частиц, огромные азиатские города будут избавлены от смога, духоты и низкой инсоляции (с сопутствующими заболеваниями населения), а сельское хозяйство - от кислотных дождей, губящих урожай.
Метанол не следует, как представляется, полагать конкурентом или альтернативой другим базовым компонентам энергетического перехода -возобновляемым источникам энергии, «зеленым» водороду и аммиаку, батареям - накопителям энергии. Каждый из них имеет преимущества над другими в какой-либо отрасли экономики, а все вместе они взаимно дополняют друг друга. Электроэнергию от ВИЭ невозможно, например, использовать в качестве безуглеродного технического топлива во многих отраслях промышленности и крайне затруднительно - в авиационном транспорте, где пока нет альтернативы метанолу. Избыточную электроэнергию от ВИЭ, не находящую потребителя (периоды вне пиковых нагрузок), можно использовать для производства водорода электролизом и для синтеза «зеленого» метанола. Водород и метанол можно рассматривать как хранилища «зеленой» энергии.
Метанольные технологии, даже с использованием «зеленого» метанола, не являются углеродно-нейтральными, однако их выбросы парниковых газов кратно меньше, чем у традиционных способов превращения энергии на основе ископаемого топлива. Доступность и относительная дешевизна имеющихся технологий позволяет приступить к энергетическому переходу «здесь и сейчас», без дорогостоящей ломки имеющейся инфраструктуры, постепенно и поэтапно, от уже производящегося из синтез-газа «коричневого» метанола к «голубому», а затем и к «зеленому» метанолу, и, наконец, к полностью безуглеродной экономике на основе постоянно совершенствующихся и удешевляющихся безуглеродных способов получения и превращения энергии.
Литература / References
1. IEA. Progress in Commercialization of Biojet Fuels. URL: www.ieabioenergy.com/ wp-content/uploads/2021/06AEA-Bioenergy-Task-39-Progress-in-commercialization-of-biojet-fuels-may-2021-1.pdf (дата обращения: 06.12.2021).
2. Innovation Outlook. Renewable Methanol. URL: www.irena.org/-/Files/IRENA/ Agency/Publication/2021/Jan/IRENA_Innovation_Renewable_Methanol.pdf (дата обращения: 19.12.2021).
3. IRENA Innovation Outlook: Advanced Liquid Biofuels. URL: www.irena.org/-/media/ Files/IRENA/Agency/Publication/2016/IRENA_Innovation_Outlook_Advanced_ Liquid_Biofuels_2016.pdf (дата обращения: 20.04.2020)
4. Methanol Production is Turning Green. URL: www.motorship.com/news104/ alternative-fuels/methanol-production-is-turning-green-and-shipping-is-turnig-note (дата обращения: 10.12.2021).
5. Methanol Institute. Automotive Fuel. URL: www.methanol.org/automotive-fuel/ (дата обращения: 08.12.2021).
6. Methanol Production Capacity May Quintuple on Decarbonized Industry. URL: www.ihsmarkit.com/research-analysis/methanol-production-capacity-may-quintuple-on-decarbonized-ind.html (дата обращения: 19.12.2021).
7. Nanyang Technological University. Methanol as Marine Fuel. URL: www.methanol/ org/wp-content/uploads/2020/04/SG-NTU-methanol-marine-report-Jan-2021-1.pdf (дата обращения 11.12.2021).
8. Renewable Methanol Report. URL: www.methanol.org/wp-content/uploads/2019/01/ MethanolReport.pdf (дата обращения: 21.11.2021).
9. Renewable Methanol Market. URL: www.alliedmarketresearch.com/renewable-methanol-market (дата обращения: 14.11.2021).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ / INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Борисов Михаил Глебович -
канд. экон. наук, старший научный сотрудник Института востоковедения Российской академии наук, Москва, Россия
Borisov Mikhail G. - PhD (Economics), Senior Research Fellow, Institute of Oriental Studies of the Russian Academy of Science, Moscow, Russian Federation
Раскрытие информации о конфликте интересов
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Информация о статье
Поступила в редакцию: 12.10.22. Одобрена после рецензирования: 26.10.2022. Принята к публикации: 26.10.2022. Опубликована: 29.12.2022.
Автор прочитал и одобрил окончательный вариант рукописи.
Conflicts of Interest Disclosure
The author declares that there is no conflict of interest. Article info
Submitted: 12.10.22. Approved after peer reviewing: 26.10.2022. Accepted for publication: 26.10.2022. Published: 29.12.2022.
The author has read and approved the final manuscript.
