Топливо на спирте экологически опасно?

Альтернативные виды топлива далеко не обязательно экологически безопаснее, чем нефть. Даже топливо на спирту, производимом из целлюлозы, станет истинно безвредным для окружающей среды лишь с разработкой новых перспективных технологий его производства.

Биотехнологии Технологии Науки о Земле Транспорт Естественные науки

09.02.2006, ЧТ, 08:01, Мск

Проведенный анализ влияния использования этанола на окружающую среду призван урегулировать продолжающиеся дебаты относительно того, может ли использование этанола в качестве автомобильного топлива уменьшить нефтяную зависимость США от других стран и поддержать американских фермеров. Исследование ученых из Калифорнийского университета является еще одним аргументом в защиту этанола в споре с противниками использования биотоплива, которые считают, что затраты энергии на выращивание зерна для производства этанола неоправданно высоки. Что касается влияния биотоплива на окружающую среду, то, по мнению авторов исследования, новые технологии, которые в настоящее время находятся в стадии разработки, позволят сделать этанол действительно экологически безопасным топливом, в отличие от бензина.

Доктора Дэн Каммен (Dan Kammen) и Алекс Фаррелл (Alex Farrell) из отдела энергетики и ресурсов Калифорнийского университета совместно со студентами и профессором Майклом О’Хара (Michael O’Hare) из школы общественной политики Голдмана проанализировали результаты шести независимых исследований производства этанола, проведенных другими учеными. После устранения ошибок, неточностей и проверки устаревшей информации специалисты заново оценили затраты энергии на выращивание зерна и производство этанола, отдачу энергии от сжигания топлива и влияние биотоплива на окружающую среду. Ученые признали результаты всех шести исследований ошибочными и сделали вывод, что производство этанола из зерна требует намного меньших энергозатрат, чем производство бензина. Однако, как считают исследователи, влияние нового производства на количество выбросов парниковых газов и эрозию почвы необходимо изучить более основательно.

#gallery#

С этой целью специалистами из Калифорнийского университета была разработана собственная метамодель анализа производства биотоплива (ERG Biofuel Analysis Meta-Model, EBAMM), ознакомиться с которой можно на их сайте. «Использование в качестве автомобильного топлива этанола более предпочтительно, чем использование бензина, даже с учетом вложенных в его производство средств», — полагает д-р Каммен. Результаты предварительного исследования показали, что выбросы парниковых газов при сжигании этанола на 10–15% меньше, чем при сжигании бензина. «Противники использования этанола оказались не правы. Тем не менее, вряд ли можно считать это победой — нельзя переориентировать всю экономику страны на производство зерна для получения этанола», — добавил д-р Каммен. По мнению авторов исследования, переход на этанол станет возможным, если его будут производить не из зерна, а из целлюлозы. «Производство этанола из целлюлозы — очень выгодный вариант для США, но пока это слишком дорогая технология. Если ее усовершенствовать, коммерческое производство этанола из целлюлозы можно будет наладить в течение пяти лет», — комментирует д-р Фаррелл.

Биотехнология производства этанола из целлюлозы состоит из двух основных стадий. На первой бактерии перерабатывают твердые растительные волокна — целлюлозу и лигнин — в крахмал. На второй стадии с помощью ферментов других бактерий из крахмала производится этанол. По словам д-ра Фаррелла, сырьем для производства этанола из целлюлозы могут стать многие растения, а также отходы сельскохозяйственного производства. По оценкам специалистов, в США в настоящее время общая масса сельскохозяйственных отходов, пригодных для производства этанола, составляет около 1 млрд. тонн.

Ученые считают, что у биотехнологии производства этанола из целлюлозы большое будущее, хотя ее влияние на окружающую среду еще не изучено. В 2004 году смесь этанола с бензином составила только 2% от всего количества автомобильного топлива, проданного в США. Но в настоящее время по американским дорогам ездят уже 5 млн. автомобилей с так называемыми «двухтопливными» двигателями, работающими на топливе с содержанием 85% этанола. Переделка двигателя на работу на E85 (85% этанола и 15% бензина) стоит около $100. На дорогах Калифорнии сейчас находится больше двухтопливных транспортных средств, чем дизельных. По оценкам авторов исследования, к переходу на этанол транспорт уже готов, дело только за поставщиками биотоплива. В настоящее время в Калифорнии обсуждается вопрос о том, чтобы все новые автомобили работали на смеси E85, а в Бразилии множество автомобилей уже работает на чистом этаноле, получаемом из сахарного тростника.

Перспективы использования биотоплива уже оценили инвесторы. В производство этанола и целлюлозные технологии вложили значительные средства Билл Гейтс и соучредитель Sun Microsystems Винод Хосла (Vinod Khosla). По оценке д-ра Каммена, этанол может уже через несколько лет заменить от 20% до 30% автомобильного топлива на основе бензина. В перспективе США могут совсем отказаться от нефтяного топлива, как это собирается сделать Швеция, объявившая переход на этанол, произведенный из древесины, и солнечную энергетику. Д-р Каммен полагает, что создать биотопливную промышленность могут даже слаборазвитые африканские государства.

Распечатать