XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Мы живем во время технического прогресса, который во многом облегчает жизнь благодаря новым и полезным изобретениям. Но у этих достижений человечества есть и обратная сторона медали  последствия этого прогресса напрямую сказываются на экологической обстановке окружающей среды во всем мире.

Многие заводы, фабрики и другие производственные сооружения постоянно выбрасывают вредные вещества в атмосферу, загрязняют водоемы своими отбросами, а также землю, когда утилизируют свои отходы в землю. И это отражается не только локально в месте выброса отходов, но и на всей нашей планете.

Чем дальше движется прогресс, тем больше появляется экологических проблем, и создаются сложности с охраной окружающей среды.

С каждым годом всё активней истощаются ресурсы природы. Бензин постоянно увеличивает свою стоимость, поэтому учёные всё чаще задумываются о создании альтернативного источника топлива. Сегодня мало кто знает, что такое спиртовой бензин, но этот продукт уже давно рассматривается в качестве замены классическому вид топлива.

Необходимость в поиске замены горючего возникла из-за развивающего нефтяного кризиса. Но для этих целей рассматривается не только этиловый, но и метиловый спирт. Как известно, последний обладает повышенной ядовитостью, а его испарения крайне опасны для окружающей среды и человека. Соответствуя стандартам, концентрация этого вещества в воздухе не должна превышать 5 мг/м³. Но учёных не останавливает этот показатель и они продолжают исследования с метанолом.

Основной целью таких работ является компенсация исчерпывающих ресурсов нефтяного промысла. Согласно исследованиям, кризис топлива должен начаться уже через 50 лет. На практике было много потенциальных альтернатив, но именно смесь спирта и бензина считается самым оптимальным вариантом.

Хотя, бензин – это продукт нефтепереработки, который состоит из смеси разных легких углеродов. Опыты с нефтью проводили ученые на протяжении многих веков. Одним из первых нефтеперерабатывающих и очистных предприятий был завод, построенный в 1745 году в городе Ухте на Ухтинском нефтяном промысле. Принцип очистки нефти был очень прост и представлял собой простую дистилляцию (выпаривание). Процесс схож с работой самогонного аппарата. Полученный керосин использовали для примусов и лампад.

В 1825 году самый первый и настоящий бензин получил Майкл Фарадей. Этот английский физик-испытатель опытным путем и методом химических процессов выделил углеводородную смесь, которая требовала минимальных условий для возгорания. Это и был бензин. Название арабское и буквально переводится как «благовонное вещество». Свой продукт назвал так потому, что сырье для опытов он получил из ближнего востока.

Интересный тот факт, что в 1981 году ученый В. Г. Шухов изобретает крекинг (расщепление). Благодаря этому процессу удается разложить углеводороды нефти на более летучие вещества. Следствием этого является больший выход бензина из нефти. Владимир Григорьевич внес большой вклад в развитие нефтеперерабатывающей промышленности и трубопроводного транспорта.

Как сообщает «Правда» (17.09.83), в Бразилии уже выпущен миллионный легковой автомобиль с двигателем, работающим на спирту. «Спиртовые» автомобили пользуются в этой стране большой популярностью главным образом из-за умеренной стоимости нового вида топлива, которая вдвое меньше, чем стоимость обычного нефтяного бензина. Для производства спиртового топлива используется сахарный тростник и другие сельскохозяйственные продукты.

Как хорошо известно спортсменам-водномоторникам, благодаря высоким антидетонационным свойствам и большой скрытой теплоте испарения спирты применяются в качестве специального топлива для гоночных моторов. Быстрый рост автомобильного парка и маломерного моторного флота заметно осложняет экологическую обстановку в некоторых районах страны. Применение же эфиров и спиртов в качестве антидетонационных присадок к обычному бензину позволяет резко уменьшить токсичность выхлопных газов; при этом эффективная мощность двигателя, как правило, выше, а расход топлива − меньше на 5 − 6%. Переработка возобновляемого растительного сырья в биотоплива – интенсивно развивающаяся область химических и биотехнологических исследований, фундамент химических технологий будущего. Продукты такого типа получают либо биохимическими методами (этанол, бутанол и др.), либо химическими (продукты пиролиза, гидролиза и др.). Кислотно-каталитические процессы превращения гексозных углеводов характеризуются довольно большими скоростями по сравнению с ферментативным и узким набором продуктов (в основном 5-гидроксиметилфурфурол и левулиновая (4-кетопентановая) кислота и их эфиры) по сравнению с процессами пиролиза. Каталитическим гидрированием названных продуктов и их эфиров получают перспективные добавки к бензинам (2,5-диметилфуран, октановое число 119) и дизельным топливам (бутиллевулинат, бутилвалероат). Природные запасы нефти, которая является основным сырьем для получения бензина, не беспредельны. По мере того, как иссякают источники нефти, бензин становится все более дорогим. Это заставило ученых развернуть интенсивные поиски новых более доступных и дешевых видов топлива для карбюраторного ДВС, который сделал такими необходимыми для повседневной жизни миллионов людей автомобиль, мотолодку, катер. Другая причина поисков нового горючего вместо привычного бензина  это постоянно повышающиеся требования к чистоте внешней среды и в первую очередь − чистоте воздушного бассейна. Не секрет, что отработавшие газы бензиновых двигателей, особенно двигателей, работающих на высокооктановых бензинах, в которые вводятся антидетонационные прибавки (чаще всего ТЗС  тетраэтилсвинец), содержат вещества, оказывающие вредное влияние на организм человека и животных. ТЭС относится к 1-му классу вредных веществ, т. е. к самым опасным. По действующим санитарным нормам в 1 м³ воздуха в рабочей зоне (на шоссе или близ двигателя) допускается содержание не более 0,005 мг ТЭС; в пределах населенных мест присутствие ТЭС в воздухе не допускается вообще.

Не случайно поэтому в последние годы возрос интерес исследователей к проблеме использования в качестве моторного топлива других кислородсодержащих соединений, в частности спиртов. Заметим, что эта проблема отнюдь не нова: еще в конце XIX века предпринимались попытки использовать спирт и его компоненты как самостоятельное топливо для двигателей внутреннего сгорания. А в 1902 г. на международной выставке в Париже экспонировалось свыше 70 двигателей, работающих на «алкогольном» топливе  этаноле и его смесях с бензином. Этанол  это хорошо известный этиловый спирт, который ранее получали сбраживанием картофеля и зерновых культур, а в настоящее время  гидролизом растительных материалов и гидратацией этилена  газа, выделяемого при крекинге нефти или коксовании угля.

По степени воздействия на организм человека этанол относится к 4-му классу опасности, как и простой неэтилированный бензин. Его предельно допустимая концентрация в воздухе достигает 1000 мг/м³ в рабочей зоне и 5 мг/м³ − в населенных местах. Еще один вариант заменителя бензина для искровых двигателей  метиловый спирт (метанол). В чистом виде он был получен в 1834 г. в результате сухой перегонки древесины. Метанол можно вырабатывать также из любого углеводородного сырья: природного газа, угля, органических отходов. Метанол относится к 3-му классу опасности, т. е. он менее опасен, чем тетраэтилсвинец, но опаснее, чем бензин и этанол. Соответственно и предельно допустимая концентрация метанола в воздухе значительно выше, чем ТЭС. В качестве добавки к бензину метанол стали применять в 30-е годы. В 40-х годах в ряде стран применялись тройные смеси, состоявшие из 65 − 80% бензина, 5 − 20% спирта и 10 − 15% бензола. Во время второй мировой войны Германия, не имеющая собственных нефтяных ресурсов, производила искусственные жидкие топлива из каменного угля. Только в 1943 г. было получено 3,2 млн. т моторных топлив, что в 2,3 раза превышало количество топлив из нефти. После войны в связи с расширением добычи нефти и снижением стоимости нефтепродуктов производство искусственных моторных топлив стало сворачиваться, в 1962 г. в ФРГ закрылся последний завод по их производству. В дальнейшем метанол нашел широкое применение в химической технологии, производстве растворителей и полимеров. Его производство неуклонно возрастало  сейчас метанол занимает первое место среди вторичных нефтехимических продуктов. При незначительной доработке обычных двигателей метанол можно использовать в качестве добавки (10 − 20%) к товарному бензину. Такое решение хотя и не является кардинальным, но позволяет экономить миллионы тонн нефти. В ряде стран спирто-бензиновые смеси уже применяют. В ФРГ, например используют смесь бензина с 5% метанола; в Бразилии  газохол, содержащий до 20% этанола. Во Франции предполагают, что к 1990 г. 25-50% моторного топлива будет состоять из синтетических спиртов, метанола и этанола, получаемого из отходов сельскохозяйственного производства. В СССР проводятся широкие эксплуатационные испытания автомобилей семейства «ЗИЛ-130», работающих на бензо-метанольных смесях, содержащих до 25% спиртов  метанола и изобутанола. В некоторых странах исследуются также возможности использования метанола в качестве сырья для получения бензина. По технологии, разработанной американской фирмой «Мобил», из метанола получают высококачественный автомобильный бензин с октановым числом от 90 до 96. Стоимость выработки бензина из метанола невысока, но в нее входят затраты на получение метанола из синтез-газа. В результате такой бензин обходится дороже, чем нефтяной. В то же время, разработки дешевых месторождений угля позволяют сделать производство бензина (через метанол) вполне рентабельным. В СССР, например, считается целесообразным получать бензин из самых дешевых в мире углей Канско-Ачинского месторождения. Технический прогресс времен изобретения автотранспорта, двигателей внутреннего сгорания характеризуются очень насыщенной и «спортивной конкуренцией». Открытие бензина положило начало развития новой эпохи транспорта и механизмов, которые встали на уровне с паровыми достижениями, а позже и вовсе вытеснили паровые изобретения. Множество заводов и мастерских, конкурируя между собой, совершали множество открытий и изобретений, которые стали основами для развития автомобилестроения.

Для создания топлива на основе спирта в России присутствует большая база, которая включает технологические и сырьевые преимущества. Даже на сегодняшнем этапе можно производить более 160 тысяч тонн этанола в год и 1,4 млн тонн метанола. На практике же только небольшое количество компаний действительно используют полученную технологию, добавляя в бензин 5% этанола.

В период 80-х годов были проведены масштабные испытания, которые показали высокую эффективность такого вида топлива, но для его полноценной работы потребуется изменение конструктивных особенностей автомобиля.

Преимущества спиртов

В табл. 1 приведены основные физико-химические свойства некоторых топлив. Из нее видно, что спирты имеют меньшую теплотворную способность и требуют меньше воздуха для сгорания, чем бензины. Тепло-производительность горючих смесей (имеется в виду смесь топлива с воздухом) различается мало.

Таблица 1 – Основные физико-химические свойства некоторых топлив

Топливо	Теплотворная способность, ккал/кг	Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания, кг	Температура самовоспламенения, С	Скрытая теплота испарения, ккал/кг	Теплопроизводительность 1 м3 горючей смесипри 15 С и нормальном давлении, ккал/м3
Бензины:
Авиационный	11000	15,0	516	85	824
Автомобильный	10770	15,0	519	68	826
Авиабензол	10220	13,4	720	94	820
Пиробензол	10200	14,0			822
Спирты:
Этанол	7100	9,0	640	210	821
Метанол	5322	6,5	535	263	823

Особенностью спиртов является большая скрытая теплота испарения. Благодаря этому температура горючей смеси во время такта впуска более низкая, чем при использовании бензина. Соответственно, заряд в цилиндре получается более плотным, а коэффициент наполнения цилиндров рабочей смесью  более высоким. Это явление называется компрессорным эффектом спиртовых смесей. Поскольку для сгорания спирта требуется меньше воздуха, то в объеме цилиндра концентрируется большее количество горючей смеси. Например, в 1 дм³ при теоретически оптимальном составе смеси содержится 0,085 см³ бензина, либо 0,097 см³ бензола, либо 0,143 см³ спирта; поэтому спиртовая смесь оказывает более эффективное охлаждающее действие. Обогащение смеси позволяет форсировать двигатель без увеличения октанового числа горючего; мощность двигателя повышается за счет роста среднего эффективного давления. Температура спиртовой смеси к концу такта сжатия на 100 − 200° С ниже, чем у бензовоздушной смеси, максимальная же температура сгорания  ниже приблизительно на 200° С. Благодаря этому снижается тепловая напряженность двигателя, он надежнее охлаждается на форсированных режимах работы.

К преимуществам спиртов относятся: наличие в их молекулах кислорода, что способствует более полному сгоранию; отсутствие нагарообразования; меньшая, чем у бензина, токсичность продуктов сгорания. Выбросы окиси углерода и окислов азота при использовании спиртобензиновых смесей снижаются на 5 − 15%.

Особенностью спиртов является также их способность воспламеняться от электрической искры при изменении состава смеси в широких пределах: от богатых смесей при коэффициенте избытка воздуха 0,5 − 0,6 до бедных при 1,5  1,6. К положительным качествам спиртов следует отнести и их способность растворять смолы, выделяющиеся из бензинов при хранении.

Недостатки спиртов

Расход топлива обратно пропорционален его теплотворной способности, поэтому удельный расход спиртов при их низкой теплотворной способности довольно большой. Если при работе двигателя на бензине его расход принять за 100%» то этанола потребуется на 66% больше, а метанола  на 122%. Таким образом, для сохранения той же автономности плавания при переходе с бензина на метанол надо иметь на катере двойной запас топлива. При работе на спиртах приходится увеличивать проходные сечения топливных трубопроводов, жиклеров и размеры поплавковых камер карбюраторов.

Спирты испаряются хуже, чем бензин, на электродах свечей образуется конденсат, поэтому холодный двигатель на спирте запустить труднее, чем на бензине. Для облегчения запуска приходится применять высокооктановый бензин или эфир, а после прогрева переключать двигатель на питание спиртом или спирто-бензиновой смесью.

Серьезным недостатком спиртоз, особенно при использовании на катерах, является их гигроскопичность. Спирт, свободный от воды, смешивается с бензином в любых соотношениях, но из-за разной плотности бензина и спирта, а также из-за высокой растворимости спиртов в воде эти смеси могут расслаиваться и выпадать в осадок. С понижением температуры и повышением концентрации воды это усугубляется. Например, 15%-ная бензино-метанольная смесь при содержании воды более 0,11% расслаивается при 0° С, при содержании воды более 0,24%  при 20° С. Этот недостаток можно частично исправить, если добавить к смеси этиловый, бензоловый или изобутиловый спирт.

Метанол активно реагирует со свинцом, т. е. агрессивно действует на свинцово-оловянистую полуду бензобаков. При этом образуется аморфный белый осадок, засоряющий бензопроводы и фильтры. Бензо-метанольные смеси менее активны. В безводных смесях, содержащих 1015% метанола, сталь, латунь и медь вообще не корродируют, а алюминий корродирует медленно. Присутствие в смеси воды, даже в небольших количествах, ускоряет коррозию алюминия и вызывает начальную коррозию стали. В метаноле и смесях с ним корродирует цинк, а при длительном контакте разлагаются некоторые полимеры, в частности, прокладочный материал  полиме-тилметакрилат. Этиловый спирт реагирует со свинцом и магнием, но на алюминий действует значительно слабее.

Топливо гоночных моторов

Поскольку гоночные моторы на скутерах, глиссерах, автомобилях работают с высокими степенями сжатия или с высоким наддувом при умеренных степенях сжатия, то в них создаются благоприятные условия для возникновения детонации,  развиваются повышенные давления и температуры в цилиндрах. В этих условиях слабые антидетонаторы (бензол, толуол и ксилол) не дают большого эффекта, а добавка к бензину сильных свинцовых антидетонаторов свыше нескольких десятых долей процента бесполезна, так как это уже не повышает октановое число топлива.

Благодаря высокой антидетонационной стойкости и большой скрытой теплоте испарения спирты служат основой гоночных топлив. При одинаковой степени сжатия применение спиртов и их смесей вместо бензинобензольных смесей позволяет повышать мощность двигателей на 1520%.

Некоторые составы топливных смесей для высоких степеней сжатия приведены в табл. 2. Весьма распространена смесь, состоящая из 70% бензина и 30% этанола, а также смесь «динамин» (20% этанола, 30% бензола, 49% бензина, 1% касторового масла); под этим же названием применялась смесь, в состав которой входили 98% метанола, 2% воды с добавлением 0,3% касторового масла (вода необходима для усиления внутреннего охлаждения двигателя).

Таблица 2 – Составы топливных смесей для высоких степеней сжатия

Степень сжатия	Необходимое октановое число	Смесь, % по объему
		Бензин (октановое число 70)	Бензол	Метанол	Этанол	Ацетон	Нитробензол
78 89 910 1011 1112	85 90 95 97 100	70 50 80 50 20	30 50 10 25 40	  10 25 40	    	    	    
1213	110	10 	30 50	60 50	 	 	 
1314	115	10 	10 20	70 80	 	10 	 
1415	120125	    5 4  	10   10 5 10  10	90 100 90 80  80 80 75	    80   	  10 10 10 6 15 10	      5 5

Поскольку хорошее горючее  половина успеха, гонщики и тренеры, как правило, держат в секрете точный химический состав «тигра в моторе». Более того, желая сбить конкурентов с толку, зарубежные специалисты добавляют в гоночное топливо камфору и ароматики. Однако некоторые из этих секретов были раскрыты. Например, гоночные двигатели «Феррари» работали на смеси: 40% метанола, 30% бензола, 30% авиабензина с добавлением воды и касторового масла. В двигателях дорожно-гоночных автомобилей «Мазератти» использовалась смесь: 14% нитрометана, 12% изобутилового спирта, 33% метанола, 40% бензина с октановым числом 100 и 1% воды.

В рекордных заездах обычно применяют чистый метанол и метанольные смеси, например смесь метанола и нитрометана. Добавление в гоночные смеси азотистых топлив нитрометана, нитробензола и нитропропана повышает мощность двигателей до 40% за счет лучшего окисления топлива кислородом, освобождающимся из этих веществ при горении.

В качестве сильного окислителя к смеси топлив добавляли перекись водорода, к нитрометану  немного концентрированной азотной кислоты (при условии немедленной промывки топливной системы после соревнований).

Сильный кратковременный форсирующий эффект  до 40% повышения мощности  достигали в результате впрыскивания «веселящего газа», содержащего кислорода на 50% больше, чем воздух.

Карбюраторы гоночных двигателей реагируют на обогащенную смесь (α=0,5 − 0,7). Такая смесь хотя и не сгорает полностью, но дает в процессе сжатия значительный охлаждающий эффект. В связи с этим удельный расход топлива увеличивается. Например, гоночные двигатели с турбонаддувом имеют удельный расход 280 г/э. л. с.·ч; двигатели с двухступенчатым приводным нагнетателем расходуют 560700 г/э. л. с.·ч метанола; у малолитражных двигателей с наддувом удельный расход спиртовых смесей доходит до 1800 г/э. л. с.ч.

В гоночных двигателях наиболее полно используются преимущества спиртов, позволяющие развивать высокие скорости. Недостатки спиртов здесь не имеют большого значения, так как горючее приготавливается в небольших количествах и хранится недолго.

Национальные политики стимулирования производства биотоплива

Франция

Франция является одним из лидеров по производству как биодизеля, так и биоэтанола. С 1992 года Франция установила 100% освобождение от налогов на производство биодизеля и 80% освобождение от налога − на этанол на пилотные проекты. Однако, когда продукция приблизилась к 420000 тонн в 2000 году, это нельзя уже было назвать пилотным проектом. Поэтому ЕК запретила такие льготы во Франции. Были установлены квоты на производство биотоплива на уровне 317500 тонн.

Германия

Германия является одной из 6 стран ЕС, производящих биотопливо на коммерческой основе. Германия и Австрия не имеют ограничений по производству биотоплива. Закон об акцизах на нефть и нефтепродукты (‘Mineralolsteuergesetz') регулирует национальную политику по биотопливу в Германии. Однако это непрямое законодательство для биотоплива, так как закон не имеет отдельного раздела по биотопливую. Спирт и топливо из растительного масла не являются минеральными топливами, и поэтому не подпадают под действие этого закона. Также в законе указывается, что топливо из спирта или растительного масла с максимальным содержанием углеводородов 3% имеет право на освобождение от налогов.

Однако, строго говоря, биотопливо не имеет право на любое освобождение от налогов. Эта ситуация может измениться, так как правительство решило продлить освобождение от налогов на все биотоплива в рамках планируемого дополнения к Закону об акцизах на нефть и нефтепродукты.

Испания

В Испании, политика по биотопливам может быть разделена на национальную и региональную политику. На национальном уровне правил не так много для страны, которая производит биотопливо на коммерческой основе. Есть фискальные меры, которые гарантируют налоговые вычеты для инвестиций в новые капиталовложения, которые будут использовать ВИЭ. Налоговые вычеты составляют 10% от инвестиций. Переработка сельcкохозяйственных и лесных материалов в биотопливо (биодизель и биоэтанол) и нефтепродукты используемые при такой переработке, попадают под этот закон о вычетах.

Развитие биотоплива также попадает под действие Королевского Декрета 1165/95 по финансовым льготам. Этот декрет обеспечивает уменьшенные акцизные сборы. Кроме этого декрета есть другой Декрет 1729/99 о Качестве Топлива, по которому должно проверяется качество биотоплива. В настоящее время этот Декрет применяется только для ископаемого топлива. Стандарты для биотоплива еще не определены.

Другие льготы на национальном уровне имеют вид субсидий и заявлены в Декрете 615/1998. Льготы существуют для проектов по производству топлива из древесных, сельскохозяйственных и промышленных отходов. Уровень субсидий установлен на уровне 30%.

Италия

Италия производит биотопливо с 1991 года. Биодизель распределяется по муниципалитетам, частным транспортным фирмам и местным муниципальным департаментам. Поэтому Белая Книга Италии по развитию ВИЭ (1999) описывает цели по использованию биодизеля для целей теплоснабжения и для общественного транспорта. Активная позиция правительства в отношении биотоплива привела к тому, что Италия сейчас имеет зрелый рынок биотоплива.

Италия является одной из 4 стран, где установлены определенные уровни по производству биотоплива. Страна имеет квоту в 320000 тонн (2001 год).

Более того, Италии разрешено уменьшить акцизные сборы на топливо, содержащее от 5 до 25% биодизельного топлива. Также Италия имела освобождение от налогов на производство биотоплива пока его уровень не достигнет 300000 тонн. В настоящее время акциз на дизельное топливо составляет € 381,70 на 1000 литров. Акциз на топливо с содержанием биотоплива до 5% составляет € 362.60 на 1000 литров, и € 286.30 на 1000 литров при содержании биотоплива около 25%. Кроме политики по биодизелю, есть законодательство по этанолу и био-ЭТВЭ (Legislative Decree 280 от 1994), которое регулирует смешивание этих биотоплив с бензином.

Швеция

Шведское правительство приняло законодательство, предусматривающее снижение использования ископаемого топлива и увеличение доли ВИЭ и, в частности, биотоплива через налоговые и административные механизмы. Наиболее важная мера  это то, что биотоплива освобождены от налогов на энергию, экологических налогов и сборов. Два налога, от которых освобождены биотоплива  это налоги на выбросы СО₂ и на выбросы серы. Оба налога подпадают под действие Акта о налогообложении энергии (Act 1994:1776).

Кроме прямых налоговых льгот, производство и использование биотоплива поддерживается и через косвенные механизмы - так называемые «зеленые налоги». Например, налог на СО₂ привел к увеличению использования биотоплив. Стоит отметить, что это увеличение произошло в основном за счет использования биотоплива на отопительные нужды. Субсидий на использование биотоплива в Швеции нет.

Австрия

Австрия не имеет ограничений на производство биодизеля. Производство рапса уменьшалось в конце 90-х, но эта тенденция была переломлена с вводом новой политики, называемой OPUL. Она нацелена на использование возобновляемых материалов, что привело к увеличению производства таких материалов. Так, например, фермеры получают деньги за то, что выращивают на паровых землях энергетические культуры (например, рапс).

Другая мера  налоговые льготы на биодизельное топливо в следующем размере: при использовании биодизеля в чистом виде  100%, при содержании ископаемого топлива до 5%, налоговая льгота применяется ко всей биотопливной составаляющей,  при содержании топлива более 5%, налоговых вычетов нет.

Кроме того, производство биодизеля на малых установках, принадлежащих сельхозкооперативам освобождено от налога на минеральные топлива, при условии, что топливо будет использоваться только на внутренние нужды ферм.

Аналогичные механизмы применяются и в других странах – в Бельгии, Финляндии, Дании, Греции, Ирландии, Голландии, Великобритании. Ситуация с применением биотоплива в Европе еще раз показывает, что развитие возобновляемой энергетики  вопрос не экономический и не географический. Определяющим фактором является наличие механизмов стимулирования применения ВИЭ. При наличии политической воли правительства, появление экономических механизмов является закономерным следствием.

(Выше были использованы материалы Каргиева В.М., Старший эксперт по возобновляемой энергетике, Технологический Центр Россия-ЕС)

США:

1999 год: Приказ Президента №13134 Установил национальную приверженность принципам биоэнергетики.

2000 год: Закон «Возобновляемые топлива и химпрепараты», Основан технический консультативный комитет.

2002 год: Закон о сельском хозяйстве, Раздел «Энергия».

Создание биозаводов стало национальной задачей.

Стали предоставлятся преференции при покупке биотоплива и других биопрепаратов.

Стали предоставляться гранты для работ по направлениям: Биоэтанол, Биодизель, Возобновляемые энергоресурсы в сельском хозяйстве.

2005 год: Законы в процессе прохождения о 5%-ой доле возобновляемых топлив к 2010. Работает эффективное субсидирование производства топливного биоэтанола.

Национальные программы США:

Чистый воздух для мегаполисов: законодательно установлено содержание кислорода в бензине на уровне 2.7% для территорий с высокой плотность населения. При этом растет тенденция на запрещение MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether) из-за его канцерогенности и накопления в почвенных водах. Сейчас MTBE запрещен в 16 штатах.

Федеральный уровень: Акцизы уменьшены на 29% для E10 (10% этанола). В пересчете на чистый этанол это ~$0.14 на литр этанола, произведенного из возобновляемого сырья.

Региональный уровень (штаты): Программы стимулирования производства: субсидии производителю от $0.05 до $0.10 на литр произведенного этанола.

Китай:

В 2000 году принята национальная программа производства и использования этанола как топлива.

Строятся заводы по 800,000 тонн этанола в год.

Индия:

5% этанола в некоторых штатах, в будущем – вся страна.

Латинская Америка:

Новые инициативы по производству, в основном на экспорт.

Аргентина:

Законодательством Аргентины определено, что обязательная норма содержания биоэтанола в бензине и дизельном топливе в 2010 году должна быть не менее 5%.

Законодатели дали своей нефтеперерабатывающей промышленности 4 года для приведения технологических процессов в соответствие с новым законом. Также правительство Аргентины ввело налоговые льготы для национальных производителей и продавцов биотоплива. Правительство надеется, что налоговые льготы для производителей и торговцев, а также распределение ежегодных квот с налоговыми преференциями для фермеров - поставщиков сырья на биотопливные фабрики существенно расширит круг участников этого рынка.

С другой стороны, нефтеперерабатывающие компании и крупные производители сои жалуются, что правительственной программой не предусмотрены прямые финансовые субсидии. Так, корпорация Repsol YPF, штаб-квартира в Испании и одна из крупнейших в мире нефтяных компаний инвестировала в строительство фабрики по производству биодизеля в городке Розарио (Rosario), провинция Санта-Фе, став крупнейшим в Аргентине производителем биодизеля. Фабрика, которая должна вступить в строй в конце 2007 года, будет производить около 120 тыс. тонн биодизеля в год. Кроме того, прямо на фабрике будет происходить блиндирование ископаемого дизеля и масличных присадок.

Такой, уже готовый, биодизель будет идти под маркой В5 (5%) с возможностью перехода к марке В10 (10%). Биодизель не облагается налогами в Аргентине, в отличие от переработки ископаемого углеводородного сырья. Вот это и вызывает нарекания корпорации Repsol YPF, которая желает быть полностью «закрыта» от налоговых обязательств.

Бразилия:

Бразилия  крупнейший производитель биотоплива в мире, который производит около 16,5 миллиардов литров в год и экспортирует около 2,0 миллиардов литров этанола (данные за 2005 год). В Бразилии на долю возобновляемых видов топлива приходится около 20% всего, что использует транспорт.

В 70-х годах прошлого века, в разгар Первого ближневосточного нефтяного кризиса, правительство Бразилии запустило в жизнь программу по использованию алкоголя в топливных целях (National Fuel Alcohol Program). В целом осуществить данную программу оказалось довольно простым делом, т.к. Бразилия кроме всего является еще и крупнейшим мировым производителем сахара из сахарного тростника. Тем не менее, федеральное правительство всячески помогает частному бизнесу работать в рамках этой программы, в том числе с помощью различных налоговых льгот и преференций. К прочим методам поддержки производителей биоэтанола в Бразилии относится обязательное содержание биоэтанола в бензине на уровне 20%  25%. С учетом того, что в 2005 календарном году в Бразилии было продано более 600 тыс. новых автомобилей, рынок сбыта для биоэтанола более чем достаточный.

В Бразилии биоэтанол производится их сахарного тростника, который является идеальным сырьем для получения углеводорода (спирта) с помощью брожения. Одна тонна сахарного тростника содержит 145 кг сухого углеводорода (багассы) и 138 кг сахарозы (т.е. сахара). При производстве биоэтанола из сахарного тростника, полностью используется весь тростник, что позволяет вырабатывать 72 литра этанола из одной тонны тростника.

В настоящий момент все автомобильные предприятия Бразилии обязаны выпускать автомобили с двигателями под биоэтанол в соотношении 70 к 30, т.е. 7 из десяти новых авто должны быть рассчитаны на блиндированные смеси.

США производят 16,2 миллиарда литров этанола в год и еще около 500 миллионов литров импортируют из Бразилии. В ближайшем будущем рассматривается возможность существенного расширения экспорта бразильского биоэтанола в Канаду, где импортная пошлина всего 4,92 канадских цента за литр.

30 октября 2002 года Бразилия представила свою новую дизельную программу (Prodiesel program) по производству и использованию биодизеля в Бразилии. Программа рассчитана на использование чистых и с примесями растительных масел, в частности из сои. Также правительство Бразилии приняло закон, который предписывает использовать биодизель в пропорции 2% до конца 2007 года (около 800 млн. литров в год) и в пропорции 20% к 2020 году (12 млрд. литров в год).

Таким образом, можно утверждать, что при использовании биоэтанола в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания не нарушается ни теплового, ни химического баланса Земли.

За рубежом топливный этанол и этанолосодержащее топливо уже получило широкое применение. В приложении приводятся основные данные о производстве и использовании биоэтанола в ведущих странах мира. (из доклада д.т.н., профессор Капустина В.М. на Первом Международном Конгрессе по биоэтанолу, проходившем 26 апреля 2006 года в Москве)

Код для цитирования: Скопировать