1. Альтернативність біоенерготехнології

1.1. Джерела енергії. Розвиток нетрадиційних і відновних джерел енергії

Джерела енергії – це матеріальні об'єкти, в яких зосереджена енергія, придатна для практичного використання.

Джерела енергії (енергетичні ресурси) можна розподілити на непоновлювані:

• торф;

• вугілля;

• нафта;

• природний газ;

• атомна енергетика (радіоактивні елементи).

та поновлювані:

• тверда біомаса і тваринні продукти;

• газ або рідина, одержані з біомаси (біогаз);

• побутові та промислові відходи як паливо;

• енергія природних стихій.

За історію розвитку людського суспільства споживання енергії з розрахунку на одну людину зросло більш ніж у 100 разів. Через кожні 10...15 років світовий рівень споживання енергії практично подвоюється. Запаси традиційних джерел енергії: нафти, вугілля, газу - виснажуються, а спалювання викопних видів палива все більше забруднює довкілля, що викликає потребу отримувати енергію за допомогою екологічно чистих технологій.

Щорічно у світі спалюється 5 млрд. т вугілля і 3,2 млрд. т нафти, що супроводжується викидом в атмосферу 2 10¹⁰ Дж теплоти, внаслідок чого зростає температура усієї планети, що також призводить до швидкого виснаження багатьох сировин­них джерел, внаслідок чого й виникає сировинна проблема. Запаси органічного палива на планеті розподілені нерівномірно, і за теперішніх темпів споживання вугілля вистачить на 300...500 років, нафти – на 40-50 років, а газу – приблизно на 60 років. Тому майбутнє – за екологічно чистою енергетикою, заснованою на новітніх технологіях. (рис 1.1, табл. 1.1)

1.2. Основні теорії і концепції в галузі технологічної біоенергетики

Біоенергетика – це наука, з одного боку, про загальні закономірності перетворення енергії в живих системах (клітинах, організмах, екосистемах тощо), а з іншого – напрям промислової енергетики (більш коректним терміном буде технічна біоенергетика), який пов’язаний з використанням нетрадиційних джерел енергії біологічного походження (переробка різноманітної біологічної сировини та органічних відходів у біопаливо – тверде, рідке або газоподібне).

Рис. 1.1. Сучасний стан та перспективи розвитку глобального споживання енергії (за джерелами та роками, Ej/a)

Таблиця 1.1

Глобальне споживання енергії

Сучасний стан та прогноз на майбутнє, Ej/a (за даними IEA)

Джерело	Роки
	2000	2010	2020	2030	2040	2050
Вітроенергетика	0,2	1,4	7,2	15,6	25,4	32
Енергія припливів та відпливів	0	0	0	0,1	0,3	0,9
Сонячна енергія	0	0,9	4,7	22,7	49,2	80
Гідроенергія	7,9	11,3	13,4	14,4	14,8	14,9
Геотермальна енергія	0,3	0,9	2,4	6,4	15,5	16,2
Біопаливо	35,1	44,1	59	75,2	98,3	104,9
Викопне паливо (вугілля, газ, нафта)	223,3	260,9	260,2	181,2	71,2	12,5
Ядерна енергія	6,5	8,2	6,5	3,8	1,2	0

Навколо виробництва біопалива продовжуються гострі дискусії у всьому світі. При цьому важливо відмітити, що учасники цієї дискусії активно розвивають біоенергетику, фінансують науково-дослідні програми і стимулюють розвиток ринку біопалива.

Світове виробництво біопалива зростає темпами, які перевищують 10% в рік. Більшість країн світу прийняли біоенергетичні програми. Особливо стрімкий розвиток біоенергетики спостерігається в країнах членах ЄС. Плани Європейського Союзу стосовно того, що в енергетичному балансі частка біомаси до 2020 року становитиме 20%, скоріше всього будуть виконані.

Проведений аналіз розвитку біоенергетики в Європейському Союзі дозволяє зробити висновок про те, що успішний розвиток цієї інноваційної галузі обумовлений в тому числі і завдяки формуванню технологічних платформ (ТП).

Значення і роль ТП полягає в наступному: вони об’єднують основні зацікавлені сторони і забезпечують діалог суспільства і бізнесу; сприяють залученню інвестицій в науково-технічний розвиток; мобілізують і направляють існуючі можливості в сектор досліджень і розробок, сприяючи більш ефективному підходу до інновацій, стимулюють координацію європейських і національних дослідних програм; вносять вклад в зростання економіки.

Необхідно відмітити, що такий же механізм розвитку інновацій в даний час починає використовуватися і в Росії, де серед затвердженого переліку 29 технологічних платформ є ТП «Біоенергетика».

Європейські технологічні платформи (ЄТП) мають уже більш ніж десятилітній досвід своєї роботи, перша ЄТП була створена в 2001 році в сфері аеронавтики. В Україні є досвід участі окремих науково-дослідних установ лише в якості партнерів технологічних платформ в межах Сьомої рамкової програми ЄС.