2.1.2 Жидкое биотопливо

Весьма и весьма перспективный класс биотоплива, основное применение которого – двигатели. Его получают из самых разнообразных растений – от пшеницы и сахарной свеклы, до рапса и отходов деревообработки.

Жидкое, или как его еще называют, моторное биотопливо – вещество, получаемое в ходе переработки растительного сырья (кукурузы, рапса, сахарной свеклы, сахарного тростника), средствами технологий, в основе которых лежит использование естественных биологических процессов (например, брожения).

2.1.2.1 Биоэтанол

Большая доля мирового производства жидкого (моторного) биотоплива приходится на биоэтанол (этанол, получаемый из сахарного тростника, зерна и сахарной свеклы, а также рапсового метилового эфира из семян рапса). Причина популярности биоэтанола кроется в экономической эффективности его производства, т.к. при урожайности семян рапса 2-4 т/га с 1 гектара можно получить 1-1,5 тонны биоэтанола и 2-2,5 тонны высококачественных растительных кормов. Характеристики моторного топлива, получаемого из растений, близки к показателямдизельного топлива. При этом вредные выбросы при использовании биодизельного топлива существенно меньше (подробнее в технико-химических и аналитических материалах нашего сайта).

Производство биоэтанола во всем мире составляет около 40 млрд литров (на 2006 г.). Самый активный «игрок» на рынке производства биоэтанола – Бразилия (48,5% общего объема). Этанол в Бразилии производится из сахарного тростника. В декабре 2007 года MnCAR (Центр Автомобильных Исследований Миннесоты) опубликовал результаты своих исследований по теме энергоэффективности применения биоэтанола в автомобильном транспорте. Наибольший интерес исследования представляет результат эксплуатации обычных автомобилей. Исследованию подверглись смеси от 2 % до 85 % содержания этанола в бензине. Для обычных автомобилей с ДВС самой оптимальной оказалась смесь Е30 (30% этанола и 70% бензина). На этой смеси потребление топлива снизилось на 1% (немного, но гораздо важнее экологические показатели) по сравнению с бензином (октановое число 95). Одной из важнейших характеристик биоэтанола является топливный баланс (соотношение энергии выделяемой топливом к энергетическим затратам на его производство). В настоящее время, наилучший результат составляет 1,24 (энергия, полученная из этанола, на 24% превышает энергию, затраченную на его производство). Но это не рекорд… Так, например, в Бразилии, багасса сахарного тростника нашла применение в качестве топлива для электростанций. В этих условиях топливный баланс этанола, достигает коэффициента 8 – очень хороший результат! Топливный баланс бензина ощутимо хуже – для его производства требуется большое количество энергии (разведка нефти, её добыча и транспортировка, переработка и доставка). Экологический эффект применение биоэтанола в качестве топлива - снижение выбросов диоксида углерода (т.н. парниковый газ). Разумеется, сокращение его выброса зависит от многих факторов - используемое растительное сырье, климатическая зона, накладные расходы на выращивание, транспортировку и переработку. Снижение выбросов CO2 при производстве этанола из зерна по состоянию на 2008 г. в США составляло в среднем 21%. Однако, при модернизации спиртового производства, заключающегося в переводе его на природный газ, возможно снижение выбросов углекислого газа на 29-35%.