Алкоголь, бобы и биоэнергетика

Поборники трезвости могут не беспокоиться; речь идет не о возлияниях с немудреной закуской неподалеку от лесного костра. Просто в тропических лесах Южной Америки очень распространено растение из семейства бобовых под названием копайбу. Оно в больших количествах содержит жидкость, богатую углеводородами, чрезвычайно близкую по своему составу к дизельному топливу. Эту жидкость практически без какой-либо дополнительной обработки можно заливать в топливные баки дизельных автомобилей. Удивительный пример того, как в результате фотосинтеза формируется продукт, на создание которого в индустриальных условиях человек затрачивает столько сил и средств. Там же, в Южной Америке, плантации сахарного тростника и некоторых других растений культивируются для производства сырья, одного из современных видов моторного топлива - этилового спирта. А теперь по порядку. Хорошо известно, что спирты в качестве моторного топлива отличаются высокой стойкостью к детонации и отличным сгоранием. При работе на спирте мощность двигателя повышается - это часто используют автогонщики. Однако следует помнить, что вследствие низкой теплоты сгорания расход спирта по сравнению с бензином увеличивается в 1,5 раза, а сильное испарение спирта затрудняет запуск двигателя при низких температурах.

Различные дикие и культурные растения, древесина, отходы сельскохозяйственного производства могут служить сырьем при производстве этилового и метилового спиртов. В нашей стране сразу после войны было организовано производство гидролизного этилового спирта из отходов деревообработки: из 1 т опилок вырабатывают 100-120 л спирта. По существу, маленький лесопильный завод с двумя пилорамами за год производит количество опилок, достаточное для выпуска 1 млн. л спирта.

В США этиловый спирт (или этанол) вырабатывают из отходов сельскохозяйственного производства, остатков переработки цитрусовых на консервных заводах, выжимок свеклы на сахарных заводах и т. д. (примерно 23 млн. м этанола в год).

Бразилия - одна из лидирующих стран мира по производству этанола из биомассы для обеспечения транспорта моторным топливом. Уже действует экспериментальная установка комплексного использования биомассы в Кай-сонсе (штат Байя), которая наряду с производством электроэнергии выпускает спирт - заменитель бензина - и как побочные продукты - газ и удобрения. Совсем недавно Бразилия расходовала на импорт нефти (собственной нефти в этой стране мало) значительно больше средств, чем получала от продажи на внешнем рынке важнейших продуктов национального экспорта: сахара и кофе. Сегодня же в Бразилии создано много заводов, вырабатывающих этанол из зеленой массы (характерный пример удачного применения методов фитоэнергетики). Предполагается, что к 1990 г. половина нефти, расходуемой в этой стране, будет заменена спиртом. Проводимая в стране компания по замене бензина спиртом в качестве автомобильного топлива позволяет ежегодно экономить 2 млн. долларов, которые пришлось бы расходовать на ввоз нефти. Только 4 из ста продаваемых в Бразилии автомобилей работают на бензине, остальные же - на спиртовом топливе, получаемом из сахарного тростника. В связи с тем что закон требует, чтобы цена нового топлива не превышала 65% стоимости бензина, на производство спирта из государственного бюджета пока выделяются ежегодно субсидии в размере 250 млн. долларов.

Автомобилестроители Бразилии активно включились в фитоэнергетическую программу получения моторного топлива: свыше 50 млн. долларов затрачено на разработку автомобильных двигателей, работающих исключительно на спирте.

В европейских странах производство этилового спирта как заменителя бензина не вполне оправдано экономически - стоимость исходного сырья велика. Более перспективен здесь метиловой спирт (метанол), который вырабатывают из торфа, дешевых углей, древесных отходов и др. Однако метанол - довольно токсичный продукт и весьма агрессивный к алюминиевым сплавам и уплотнительным материалам. Поэтому метанол следует использовать как топливо не в чистом виде, а в смеси с бензином. Но не только в европейских странах выгодно заправлять бензобаки метанолом и его смесями. В Новой Зеландии сдан в эксплуатацию первый завод по производству синтетического бензина из метанола по новой технологии фирмы "Собил". Ожидается, что к 1990 г. завод обеспечит автомобильным бензином более половины потребителей.

Спирт как моторное топливо применяют в автотранспорте в "чистом", так сказать, виде, а также в смеси с бензином (в различных пропорциях). Такая смесь получила название "газохол". Голландскими учеными разработано специальное устройство, позволяющее заправлять автомобили как обычно бензином, так и спиртом или же их смесью (газохолом) в любых пропорциях.

В США всячески поощряется применение газохола в качестве моторного топлива: отменен налог на газохол; фирмы, организующие производство этилового спирта из растительных отходов, получают субсидии и кредиты. Американские специалисты установили, что при использовании бензина с 10%-ной добавкой этанола ежегодная экономия нефти составляет 1,8 млн. т.

В Бразилии же к 1990 г. 40% автомобильного парка страны будет переведено на жидкое топливо из спирта, остальные же автомобили будут работать на газохоле.

Но, довольно о двигателях, питающихся спиртом. Методы фитоэнергетики позволяют для производства топлива выделять горючие углеводороды из сока растений. Англий ская фирма "Лид фри кемикалз" получает бензин и дизельное топливо из морской капусты. Лауреат Нобелевской премии Мелвин Кельвин полагает, что молочай, чертополох и другие сорные травы - отличное сырье для производства нефтеподобной жидкости (не менее 1,5 тыс. л с 1 га).

Хотя природная коллекция фитоэнергетиков обширна, но методы генной инженерии позволяют культивировать гибриды, содержащие большое количество углеводородов, т. е. жидкое горючее, пригодное не только для автомобилей, но и для разнообразных других видов транспорта.

В XXI в., считают специалисты, жидкое топливо из зеленой массы удовлетворит значительную долю потребностей человека в нефтепродуктах.