Кукуруза, пшеница и соя – букет для биотоплива

Технологический концерн «Бюлер» уже много лет ведет работы и в области биотоплива. Так, например, департаментом технологий комбикормовой и масложировой промышленности именно в Европе с успехом было реализовано несколько проектов строительства установок малой и средней производительности для гранулирования древесных отходов. Тот же самый департамент давно строит по всему миру масложировые заводы, оборудование которых частично используется для производства дизельного биотоплива. Да и департамент мукомольного производства давно уже поставляет машины и оборудование для высокопроизводительных установок по производству биоэтанола.

Новый командный пункт

Биоэтанол и дизельное топливо

На протяжении последних четырех лет во всем мире резко увеличились объемы производства биотоплива. При государственной поддержке в разных странах производство биоэтанола удвоилось, а дизельного биотоплива увеличилось в три раза.

В Бразилии сегодня уже четверть всех легковых автомобилей ездит на бензине, к которому подмешиваются 25% этанола, полученного из сахарного тростника. В США для производства биоэтанола в основном используют кукурузу.

Уже сейчас свыше 25% от собранного урожая кукурузы идет на переработку в биоэтанол. К 2012 году годовой объем производства биоэтанола должен увеличиться с сегодняшних 21 млн до 36 млн тонн. В странах Европы биоэтанол большей частью получают из пшеницы. Однако здесь биоэтанол отходит в тень на фоне дизельного биотоплива, которое можно получить из рапсового и подсолнечного масла, сои, кукурузы или пальмового масла.

Но европейские законодатели форсированными темпами продвигают использование обоих видов биотоплива через налогообложение и введение норм, регулирующих его добавление в бензин и дизельное топливо.

Совершенствование технологии

Использование зерна, кукурузы и сахарного тростника, а также других пищевых продуктов для производства биотоплива до сих пор вызывает споры.

«Мы сознаем, что превращение пищевых продуктов в топливо имеет и негативные стороны, - соглашается ответственный за направление «Биотопливо» в подразделении переработки зерна. - Но положительные аспекты перевешивают в том смысле, что горючие ископаемые, запасы которых все время уменьшаются, мы заменяем энергоносителями из возобновляемых источников». Вот и «Бюлер», опираясь на накопленный опыт обращения с зерном, намерен внести свой вклад в непрерывное совершенствование технологий получения биоэтанола и дизельного биотоплива.

Марсель Лингенхаг говорит: «Мы давно уже занимаемся не только оборудованием, но и интенсивным развитием технологических процессов и поиском возможностей их улучшения. Усилия уже дают результаты». Разработанная «Бюлер» технология сухого фракционирования кукурузы повышает производительность установок для производства этанола на 20% и снижает эксплуатационные затраты на 10%.

Второе поколение

Наконец, «Бюлер» интенсивно работает над созданием так называемого второго поколения комплектных установок для производства биотоплива. «Сейчас речь идет о том, чтобы содержащее крахмал сырье, такое как зерно, кукуруза и т. д., заменить целлюлозой, - приподнимает завесу тайны, скрывающей главное направление удара, Марсель Лингенхаг. - Наша цель состоит в том, чтобы в будущем создать условия для переработки как сельскохозяйственных отходов в виде соломы, травы или камыша, так и лесохозяйственных отходов, то есть щепы и опилок, в такие энергоносители, как биоэтанол, биогаз или биогранулы и биобрикеты».

Сегодняшний уровень техники пока еще не позволяет обеспечить экономически эффективную эксплуатацию таких установок.

Главной проблемой остается транспортировка громадных объемов биомассы, необходимых для производства биотоплива. Для работы установки средней производительности требуется 1500 тонн биомассы в сутки. Второй проблемой является технология перевода целлюлозы в удобную для переработки форму, позволяющую ферментам, используемым в процессе превращения вещества, в полной мере проявить свое действие.

«Технологии гранулирования биомассы и механико-теплохимической экструзии дают нам в руки инструментарий, позволяющий решить обе эти проблемы, - делится информацией Марсель Лингенхаг. - Впрочем, сейчас мы разрабатываем решения и для других ключевых проблем».

Древесные гранулы как третий вид биотоплива

Производство топлива в виде гранул из отходов обработки древесины является «третьим столпом», на котором зиждется биотопливный сектор «Бюлер». Большие и малые установки «Бюлер» для получения древесных гранул давно эксплуатируются по всей Европе.

В настоящее время «Бюлер» строит во Флориде крупнейший в мире завод по производству древесных гранул. Компания «Грин Серкл БиоЭнерджи Инк.» скоро станет производить 500 тыс. тонн древесных гранул в год. Даниель Майер, менеджер по установкам для производства древесных гранул из департамента технологий комбикормовой и масложировой промышленности концерна «Бюлер», видит хорошие перспективы для развития: «В мире скапливается такое количество отходов от переработки древесины, что ими можно покрыть часть дефицита энергии, идущей на отопление».

До сих пор «Бюлер» ограничивал сферу своего внимания технологией гранулирования. Но уже не за горами то время, когда в предлагаемый ассортимент войдут комплексные системы, включающие сушку и предварительное измельчение древесных отходов и иных лесоматериалов.

Потенциальные возможности применения комплекcных установок для гранулирования древесины Даниель Майер видит там, где вообще сильные позиции занимает деревообрабатывающая промышленность. А в среднесрочной перспективе производство древесных гранул будет сближаться с производством биотоплива. Это произойдет, когда при производстве гранул более пристальное внимание станут уделять альтернативному сырью в виде соломы, пеннисетума красного, камыша, бамбука и отходам от переработки сахарного тростника.

Продукты питания против топлива

Для «Бюлер» нет сомнений в том, что основной задачей сельского хозяйства остается производство продуктов питания. Но при этом нельзя забывать и о том, что время бросило нам второй серьезный вызов - глобальное потепление. Вот что говорят факты.

Производство животных кормов. Производство этанола никак не отражается на белковом балансе. Для производства этанола промышленность использует только крахмал, содержащийся в зерне. Весь протеин остается в виде сухой зерновой барды (DDG). Сухая зерновая барда является ценным животным кормом, в котором концентрация белка в три раза превышает его первоначальную концентрацию в зерне.

Цены на зерно. Вину за высокие цены на пшеницу нельзя возлагать на производство биоэтанола. Истинными причинами является, с одной стороны, опустошительная засуха в Австралии и на Украине, с другой - дождливое лето в Северной Европе. Оба эти обстоятельства стали причиной плохого урожая в основных регионах выращивания пшеницы. Иначе обстоит дело с кукурузой: американская этаноловая промышленность потребляет от 25 до 30% всего урожая кукурузы в стране и тем самым оказывает однозначное влияние на рынок кукурузы. Американские фермеры, однако, отреагировали соответствующим образом и в 2007 году посадили намного больше кукурузы, чем раньше. Естественно, что цены на кукурузу снова упали.

Земельные ресурсы. Европейские и американские фермеры получают компенсацию за невозделывание земель. В ЕС под парами лежат 6,5 млн га, из них лишь в Германии - почти 1 млн. Этих площадей хватило бы для выращивания такого количества рапса, которого было бы достаточно для производства почти 500 млн литров дизельного биотоплива. В США законсервированы почти 5 млн га земли. Этих площадей хватило бы для выращивания такого количества кукурузы, из которого можно было бы получить почти 19 млрд литров этанола.

Изменение климата. В отличие от распространенного мнения биотопливо не является низкоуглеродистым. Но по сравнению с ископаемыми видами топлива оно уменьшает парниковый эффект. Использование биоэтанола вместо бензина снижает выбросы газов, создающих парниковый эффект, примерно на 3%, дизельного биотоплива вместо солярки - почти на 70%. Если произойдет переход к технологиям второго поколения, обеспечивающим использование непригодной для питания биомассы в виде соломы и древесины как сырья, то выбросы газов, создающих парниковый эффект, можно будет снизить даже на 90%!