Производство этанола: Развитие производства этанола как альтернативного источника автомобильных топлив — Экономика, финансы, рынки

Реализация этанолового проекта в Бразилии: тенденции и перспективы

№1(32), 2015

Экономика ТЭК

В статье анализируются тенденции и перспективы многолетних планов развития производства этанола в Бразилии.

Ключевые слова : Бразилия , этанол

E. Pankov Ethanol project in Brazil: trends and prospects

Article comments trends and prospects of production of ethanol in Brazil.

Key words : Brazil , ethanol

Бразилия, наряду с США, является лидером в производстве и продажах на мировой рынок сравнительно нового топлива — этанола (этилового спирта). Нынешняя ситуация в мире развития технологий альтернативных источников энергии, в частности биотоплива, весьма актуальна для Бразилии. По мнению бразильских правящих кругов, реализация этанолового проекта может не только вывести страну на лидирующие позиции в мире в области альтернативной энергии, но и играть одну из ключевых ролей в экономическом развитии Бразилии.

Толчком к активным исследованиям производства этанола послужила арабо — израильская война в начале 70-х годов, когда страны — члены ОПЕК объявили эмбарго на поставки нефти в государства, поддержавшие Израиль. Многие пошли по пути энергосберегающих технологий. Однако некоторые страны, включая Бразилию, приступили к разработке технологий производства биотоплива. Как считает интернет — журнал «Российское экспортное обозрение», Бразилия одной из первых в мире начала думать о топливе «за пределами нефтяной трубы»[1]. Бразильские эксперты понимали, чтобы избавиться от зависимости, необходим принципиально другой источник топлива. Им стал этанол как результат переработки сахарного тростника, растущего на всей территории этой огромной страны.

Оценивая масштабы бразильской сахарной индустрии, важно отметить, что здесь сложились самые выгодные в мире условия для превращения Бразилии в «этаноловую Саудовскую Аравию». Сахарный тростник является наиболее «калорийной» культурой из всех растений, которые служат для производства биотоплива. Так, с одного гектара, засеянного тростником, в среднем получают 7 тыс. литров этанола. В свою очередь, США, которые производят этанол из кукурузы, могут получить лишь 3800 литров, а ЕС, перерабатывая свеклу, только 2500 литров. Кроме того, генетические исследования, проведенные Национальной ассоциацией производителей сахарного тростника, показали повышенную устойчивость этой культуры к вредителям, а также к засухе.

Из таблицы видно, что по общему количеству производимого топливного этанола, США опережают Бразилию в полтора раза. Однако энергетический баланс бразильского этанола в 7 раз превышает баланс американского биотоплива. Другими словами, несмотря на то, что Бразилия производит меньше этанола, он является более качественным и эффективным в энергетическом плане. Примечателен и тот факт, что в Бразилии, в отличие от США, реализация этанолового проекта не субсидируется государством, а полностью самоокупается. Все это означает, что производство этанола из сахарного тростника в Бразилии гораздо выгодней, чем в США из кукурузы.

Прибыльность также достигается тем, что в Бразилии зарплата рабочего, занятого в тростниковой отрасли, гораздо ниже зарплаты американского рабочего, что естественно снижает издержки производства.

Весьма велики социальные аспекты этанолового проекта. Его реализация играет значительную роль в снижении безработицы, создании социальной инфраструктуры для тысяч бразильских семей. Более 90% предприятий этой отрасли обеспечивают работников услугами здравоохранения, транспортом и коллективным страхованием жизни. На 80% предприятий функционируют свои собственные столовые и аптеки.

Кроме того, использование этанола в качестве топлива снижает выбросы парниковых газов в атмосферу в среднем на 85%, что оказывает положительное влияние на окружающую среду.

Следует отметить, что при необычайно высоком рейтинге темы биотоплива, ряд бразильских ученых и политиков предостерегают от идеализации его оценок. Их критические комментарии сводятся к тому, что выделение плодородных земель для производства биотоплива не может продолжаться вечно. Ученые опасаются, что значительное внедрение химических средств, необходимых для производства этанола, может привести к загрязнению почв и грунтовых вод.

Стоит также опровергнуть заявления о том, что расширение этаноловой промышленности и увеличение посевных площадей ведет к процессу обезлесения Амазонии. Согласно аналитическим данным, проблема исчезновения лесов Амазонии никак не связана с ростом этаноловой промышленности. Так, в конце 90-х годовскорость обезлесения удвоилась и достигла 30 кв.км.,тогда как площадь плантаций сахарного тростника практически не изменилась[3].

К социальной группе опасений относится также возможность массового разорения мелких сельских производителей. Их земли могут скупаться для выращиваниябиоэнергетических культур.

Вместе с тем, по мнению экспертов ФАО, расширение производства биотоплива на основе растительных культур напрямую не влечет за собой отрицательных социальных последствий. Как утверждается, причины такого явления, как недоедание, кроются в Бразилии не в недостатке продовольствия, а в наличии проблем, связанных с доступом населения к продуктам питания. Таким образом, производство этанола с точки зрения негативных социальных последствий многие ученые и эксперты считают недоказанным.

Главная ценность этанола заключается в том, что он может служить топливом для транспортных средств. В 2003 году была изобретена система flex-fuel, которая дала возможность использовать автомобильные двигатели в трех вариантах — работать на бензине, чистом этаноле или бензиново — этаноловой смеси (15–20% этанола добавляется в бензин). Сегодня автомобили с новой технологией составляют около 80% бразильского автопрома. В 2017 году их уже будет 86%, тогда как использование бензина упадет до 14%.

Настоящей топливной революцией стало производство биотоплива для авиации. В 2005 году крупнейшая авиакомпания Бразилии Эмбраер сделала первые шаги в этом направлении — выпустила самолет на базе биотоплива. Модель такого самолета проигрывает по стоимости его конструирования и скорости расходования топлива. Однако 1 литр использованного им этанола в три раза дешевле обычного авиатоплива. Вместе с тем, бразильские ученые полагают, что спирт — это не лучшая основа для авиатоплива. Гораздо предпочтительнее являются растительные масла, из которых можно синтезировать авиабиокеросин (АБК), что значительно удешевит авиаперевозки и повысит мобильность населения.

Несмотря на открытие в стране больших запасов нефти, Бразилия стремится выйти в мировые лидеры по производству и экспорту этанола. Вместе с тем, важно признать, что одной из главных проблем этаноловой промышленности является нестабильность выпуска этанола и его поставок. Так, в 2008 году экспорт бразильского этанола достиг почти 5 млрд. литров, а в 2014 году упал до 1, 7 млрд. литров. По мнению международных экспертов, основная причина состоит в том, что выращивание сахарного тростника в 2013 году происходило в крайне неблагоприятных климатических условиях. Тем не менее, в стране работают несколько научно — исследовательских институтов, которые уже достигли немалых успехов в области урожайности сахарного тростника и его адаптации к болезням и природным условиям.

Одновременно Бразилия вырабатывает новую стратегию экспорта биотоплива, стремясь освободиться от привязки к странам- основным производителям этанола и бразильским конкурентам на мировом рынке, которыми являются США и Евросоюз. В частности, одним из наиболее успешных направлений данной стратегии является диверсификация поставок топлива за счет переориентации продаж этанола на азиатский рынок, в первую очередь, в такие страны, как Южная Корея, Япония, Индия, Филиппины. Так, в 2013 году Южная Корея закупила у Бразилии 443 млн. литров этанола, что в 3,5 раза больше по сравнению с 2012 годом.[4]Среди европейских стран следует выделить Голландию, чей импорт бразильского этанола вырос в 2013 году на 25%.[5]

Наиболее серьезным препятствием для быстрого развития этаноловой промышленности является недостаточный рост инфраструктуры и транспорта внутри Бразилии. А это, в свою очередь, сковывает поставки на внешний рынок. Дело в том, что главным средством транспортировки этанола по стране служит автомобильный транспорт, на который приходится 62% перевозок биотоплива. В то же время на трубопроводный транспорт — наиболее быстрый и удобный — приходится лишь 2%. Кроме того, слабо используется железнодорожный и водный транспорт — 24% и 14%. В связи с этим в последние годы стали разрабатываться планы по развитию логистики и созданию новых линий транспортировки этанола. Так, по новому проекту, который берет начало в 2011 году, предусматривается строительство почти 1,5 тыс. км. трубопровода, который будет проходить через 45 муниципальных центров. Подсчитано, что пропускная способность этого трубопровода составит 20 млрд. литров этанола в год.

Внешние поставки этанола в значительной степени зависят от успеха на переговорах, на которых Бразилия стремится достичь снятия защитных барьеров, ограничивающих экспорт ее этанола. Для многих стран — импортеров этанола Бразилия, наряду с США и ЕС, является ведущей страной, обладающей собственными уникальными технологиями и развитой исследовательской базой по изучению альтернативного топлива.

Представляется, что бразильский опыт в развитии биотопливной промышленности весьма полезен и России. Во-первых, это одно из перспективных направлений в области диверсификации энергетического сектора; во-вторых, несмотря на то, что в настоящее время Россия, как страна, обладающая огромными запасами углеводородов, является полностью независимой в сфере энергобезопасности, эти запасы недолговечны и, чтобы не оказаться даже в далеком будущем нефте- и газозависимой от других стран, российской науке уже сейчас необходимо сконцентрировать свое внимание на разработке производства биотоплива из отечественного сырья: сахарной свеклы, силоса, целлюлозы и т. д.; в-третьих, экологическая ситуация в России далека от идеала. Уровень загрязнения окружающей среды в российских городах (особенно в мегаполисах) чрезвычайно высок. Этот вопрос приобретает особую актуальность в свете требований и квот, предусмотренных Киотским протоколом.

---

[1] http://www.rusrev.org

[2] http//www.en.wikipedia.org/wiki/Ethanol_fuel_in_Brazil

[3] Sugarcane ethanol: producing sustainable food and fuel. UNICA,London,March,2012

[4] http://www. unicadata.com.br/istorico-de-exportacao

[5] Ibid.

Усиливается контроль за деятельностью производителей этилового спирта

Сенаторы одобрили изменения в закон о государственном регулировании производства и оборота этилового спирта и спиртосодержащей продукции.

---

Совет Федерации одобрил Федеральный закон «О внесении изменений в Федеральный закон «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции и об ограничении потребления (распития) алкогольной продукции» и о проведении на территории Калининградской области эксперимента по маркировке алкогольной продукции федеральными специальными марками». Совершенствуется порядок применения норм минимального использования производственной мощности в отношении основного технологического оборудования для производства этилового спирта.

Смотрите также

В Совете Федерации состоялось 504-е заседание

23 апреля 2021 года, 14:51г.

Документ внесен сенаторами РФ Анатолием Артамоновым, Артамонов
Анатолий Дмитриевичпредставитель от исполнительного органа государственной власти Калужской области Сергеем Рябухиным, Рябухин
Сергей Николаевичпредставитель от законодательного (представительного) органа государственной власти Ульяновской области Андреем Епишиным, Епишин
Андрей Николаевичпредставитель от законодательного (представительного) органа государственной власти Тверской области Константином Долговым, Долгов
Константин Константиновичпредставитель от исполнительного органа государственной власти Мурманской области Ахматом

Салпагаровым, Салпагаров
Ахмат Анзоровичпредставитель от законодательного (представительного) органа государственной власти Карачаево-Черкесской Республики Валерием Семеновым. Семенов
Валерий Владимировичпредставитель от законодательного (представительного) органа государственной власти Красноярского края

Как сообщил первый заместитель председателя Комитета СФ по бюджету и финансовым рынкам Сергей Рябухин, вносятся изменения, направленные на усиление контроля за деятельностью производителей этилового спирта.

Уточняются определения таких основных понятий, как мощность основного технологического оборудования для производства этилового спирта или алкогольной продукции, норма минимального использования производственной мощности, приостановление использования и уведомление о приостановлении или возобновлении использования такого оборудования.

Не допускается производство этилового спирта, если квартальный объем не соответствует норме минимального использования производственной мощности (70 процентов). В случае проведения ремонта основного технологического оборудования для производства этилового спирта организация уведомляет об этом лицензирующий орган по телекоммуникационным каналам связи в форме электронного документа, подписанного квалифицированной электронной подписью, до даты начала ремонта. При соблюдении определенных условий лицензирующий орган не учитывает период такого ремонта при установлении факта несоблюдения организацией нормы минимального использования производственной мощности технологического оборудования. Несоблюдение организацией, производящей этиловый спирт, нормы минимального использования производственной мощности устанавливается в качестве основания для аннулирования лицензии на производство и оборот этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции.

Определяются признаки осуществляющих производство этилового спирта организаций, входящих в группу организаций (принадлежность одной из организаций более 70 процентов акций или долей в уставном капитале других организаций, осуществляющих производство этилового спирта, при этом суммарная производственная мощность основного технологического оборудования для производства этилового спирта группы организаций должна составлять не менее 20 миллионов декалитров в год).

Организациям, входящим в группу организаций, и организациям, осуществляющим производство алкогольной продукции с использованием этилового спирта, в случае невозможности соблюдения нормы минимального использования производственной мощности предоставляется возможность направить уведомление в форме электронного документа о приостановлении и возобновлении использования основного технологического оборудования для производства этилового спирта или алкогольной продукции с использованием этилового спирта.

Порядок направления в лицензирующий орган таких уведомлений будет утверждаться уполномоченным федеральным органом исполнительной власти.

Закрепляется возможность проведения эксперимента, предусматривающего применение в течение определенного периода специального регулирования в отношении маркировки федеральными специальными марками ввозимой в Российскую Федерацию алкогольной продукции с определением круга лиц и территории, на которые распространяется это специальное регулирование. Положение о проведении такого эксперимента должно утверждаться Правительством Российской Федерации.

Предписывается провести на территории Калининградской области эксперимент по маркировке федеральными специальными марками ввозимой в Российскую Федерацию алкогольной продукции, помещенной под таможенную процедуру таможенного склада, продолжительностью с 1 июня 2021 года по 31 мая 2023 года. Определены цели проведения эксперимента, его участники, условия, при которых маркировка алкогольной продукции, ввозимой в Российскую Федерацию осуществляться не будет.

Правительству РФ надлежит утвердить положение о проведении эксперимента, в котором определить участников эксперимента, условия их участия в эксперименте, порядок проведения эксперимента и представления отчета о результатах его проведения.

Организациям, имеющим на 1 июля 2021 года действующую лицензию на производство, хранение и поставки произведенного этилового спирта (за исключением винного, виноградного, плодового, коньячного, кальвадосного, вискового дистиллятов) или на производство этилового спирта для производства фармацевтической субстанции спирта этилового (этанола), предоставлено право продолжения производственной деятельности при условии выполнения ими нормы минимального использования производственной мощности, рассчитываемой по правилам Федерального закона. При этом установлена обязанность этих организаций подать до 31 октября 2021 года заявление о переоформлении лицензий, предусматривающее установление производственной мощности на квартал.

Центр данных по альтернативным видам топлива: Основы этанолового топлива

Этанол — это возобновляемое топливо, изготовленное из различных растительных материалов, известных под общим названием «биомасса». Более 98% бензина в США содержит этанол, обычно E10 (10% этанола, 90% бензина), для насыщения топлива кислородом, что снижает загрязнение воздуха.

Этанол также доступен как E85 (или гибкое топливо), который может использоваться в транспортных средствах с гибким топливом, предназначенных для работы на любой смеси бензина и этанола до 83%. Другая смесь, E15, одобрена для использования в легковых автомобилях 2001 модельного года и новее.

Производство этанола в качестве автомобильного топлива осуществляется в несколько этапов:

• Сырье из биомассы выращивают, собирают и транспортируют на предприятие по производству этанола.
• Сырье преобразуется в этанол на производственном объекте, а затем транспортируется на топливный терминал или к конечному потребителю по железной дороге, грузовику или барже.
• E10 поступает с топливных терминалов, тогда как E85 поступает с терминала или непосредственно с завода по производству этанола.
• E15 доступен на топливных терминалах или через дозатор насоса-блендера, который забирается из резервуаров E10 и E85 на станции.

Свойства топлива

Этанол (CH ₃ CH ₂ OH) представляет собой прозрачную бесцветную жидкость. Он также известен как этиловый спирт, зерновой спирт и этанол (см. поиск по свойствам топлива). Этанол имеет одинаковую химическую формулу независимо от того, производится ли он из исходного сырья на основе крахмала или сахара, такого как кукурузное зерно (поскольку в основном это в Соединенных Штатах), сахарного тростника (как в основном в Бразилии) или из целлюлозного сырья (такого как древесная щепа или пожнивные остатки).

Этанол имеет более высокое октановое число, чем бензин, что обеспечивает превосходные свойства смешивания. Требования к минимальному октановому числу бензина предотвращают детонацию двигателя и обеспечивают управляемость. Бензин с более низким октановым числом смешивается с 10% этанолом для достижения стандартного октанового числа 87.

Этанол содержит меньше энергии на галлон, чем бензин, в разной степени, в зависимости от объемного процента этанола в смеси. Денатурированный этанол (98% этанола) содержит примерно на 30% меньше энергии, чем бензин на галлон. Влияние этанола на экономию топлива зависит от содержания этанола в топливе и от того, оптимизирован ли двигатель для работы на бензине или этаноле.

Ethanol Energy Balance

В США 94% этанола производится из крахмала кукурузного зерна. Для превращения любого сырья в этанол требуется энергия. Этанол, полученный из кукурузы, демонстрирует положительный энергетический баланс, а это означает, что процесс производства этанольного топлива не требует больше энергии, чем количество энергии, содержащейся в самом топливе.

Целлюлозный этанол улучшает энергетический баланс этанола, поскольку исходным сырьем являются либо отходы, побочные продукты другой отрасли (древесина, растительные остатки), либо специальные культуры, такие как просо и мискантус, требующие меньше воды и удобрений по сравнению с кукурузой . Когда биомасса используется для питания процесса преобразования непищевого сырья в целлюлозный этанол, количество энергии ископаемого топлива, используемого в производстве, снижается еще больше. Еще одно преимущество целлюлозного этанола заключается в том, что он приводит к более низким уровням выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла.

Для получения дополнительной информации об энергетическом балансе этанола загрузите следующие документы:

• Отчет Министерства сельского хозяйства США за 2018 г. – Анализ жизненного цикла выбросов парниковых газов от этанола на основе кукурузы
• Модель GREET Аргоннской национальной лаборатории (модель парниковых газов, регулируемых выбросов и использования энергии на транспорте)
• Министерство сельского хозяйства США, 2015 г. – Энергетический баланс для производства кукурузного этанола

Как производится этанол? | Поговорим о науке

ON 12 Биология, 12 класс, университет (SBI4U) Цепь D: Молекулярная генетика

ВКЛ. 12 Наука, 12 класс, университет/колледж (SNC4M) Цепь F: Биотехнология

КК Раздел III Наука и технология Технологический мир

КК Раздел III Прикладная наука и технологии Технологический мир

СК 12 Биология 30 (2016) Генетика и биотехнология

AB 12 Химия 30 (2007 г. , обновление 2014 г.) Раздел C: Химические изменения органических соединений

до н.э. 11 Химия 11 (июнь 2018 г.) Большая идея: органическая химия и ее приложения имеют большое значение для здоровья человека, общества и окружающей среды.

МБ 11 Химия 11 класс (2006) Тема 5: Органическая химия

NB 12 Химия 121/122 (2009) Блок 4: Органическая химия

NL 11 Химия 2202 (2018) Блок 3: Органическая химия

NS 11 Химия 11 (2021) Органическая химия

NS 11 Продвинутая химия 11 (2012) Органическая химия

НУ 12 Химия 30 (Альберта, 2007 г., обновлено в 2014 г.) Раздел C: Химические изменения органических соединений

ON 12 Химия, 12 класс, Колледж (СЧ5С) Цепь C: Органическая химия

ВКЛ. 12 Химия, 12 класс, университет (СЧ5У) Цепь B: Органическая химия

ON 12 Наука, 12 класс, рабочее место (SNC4E) Цепь C: Химические вещества в потребительских товарах

PE 11 Химия 521А (проект 2021 г.) Знание содержания: CK 3.1

YT 11 Химия 11 (Британская Колумбия, июнь 2018 г. ) Большая идея: органическая химия и ее приложения имеют большое значение для здоровья человека, общества и окружающей среды.

СК 12 Химия 30 (2016) Химическая связь и материаловедение

НТ 12 Химия 30 (Альберта, 2007 г., обновлено в 2014 г.) Раздел C: Химические изменения органических соединений

AB 11 Биология 20 (2007 г., обновлено в 2014 г.) Подразделение D: Human Systems

до н.э. 12 Анатомия и физиология 12 (июнь 2018 г.) Большая идея: гомеостаз поддерживается физиологическими процессами.

МБ 11 Биология 11 класс (2010) Раздел 2: Пищеварение и питание

NB 11 Биология 112/111 (2008) Модуль 3: Поддержание динамического равновесия I

NB 12 Биология 53421 (2008) 2. Клеточные отростки

Нидерланды 11 Биология 2201 (2002) Модуль 3: Поддержание динамического равновесия I

NU 11 Биология 20 (Альберта, 2007 г., обновлено в 2014 г.) Подразделение D: Human Systems

ON 11 Биология, 11 класс, Колледж (SBI3C) Цепь B: клеточная биология

ON 12 Биология, 12 класс, университет (SBI4U) Цепь B: Биохимия

ON 12 Химия, 12 класс, университет (СЧ5У) Цепь D: изменения энергии и скорости реакции

ON 12 Наука, 12 класс, университет/колледж (SNC4M) Направление D: наука о питании

ПЭ 11 Биология 521А (2010) Поддержание динамического равновесия I

КК Раздел V Химия Скорость реакции

YT 12 Анатомия и физиология 12 (Британская Колумбия, июнь 2018 г. ) Большая идея: гомеостаз поддерживается физиологическими процессами.

СК 11 Наука о здоровье 20 (2016) Питание

НТ 11 Биология 20 (Альберта, 2007 г., обновлено в 2014 г.) Подразделение D: Human Systems

AB 11 Биология 20 (2007 г., обновлено в 2014 г.) Модуль C: Фотосинтез и клеточное дыхание

НУ 11 Биология 20 (Альберта, 2007 г., обновлено в 2014 г.) Модуль C: Фотосинтез и клеточное дыхание

NT 11 Биология 20 (Альберта, 2007 г., обновлено в 2014 г.) Раздел C: Фотосинтез и клеточное дыхание

AB 12 Наука 30 (2007 г., обновлено в 2014 г.) Блок D: Энергетика и окружающая среда

NB 12 Химия 121/122 (2009) Раздел 1: Термохимия

NS 12 Химия 12 (2009, 2019) Термохимия

НУ 12 Science 30 (Альберта, 2007 г., обновлено в 2014 г.) Раздел D: Энергетика и окружающая среда

ВКЛ. 11 Наука об окружающей среде, 11 класс, университет/колледж (SVN3M) Направление B: Научные решения современных экологических проблем

ON 11 Наука об окружающей среде, 11 класс, университет/колледж (SVN3M) Strand F: сохранение энергии

ON 11 Экология, 11 класс, рабочее место (SVN3E) Цепь D: Энергосбережение

Контроль качества Раздел V Химия Изменения энергии в реакциях

NT 12 Science 30 (Альберта, 2007 г.