Энергия с приставкой "био"

Фото ИТАР-ТАСС
Interfax-Russia.ru - Сибирские ученые создают из переработанных водорослей биотопливо третьего поколения.

Эксперименты с водорослевым биотопливом – альтернативным источником энергии третьего поколения – начали ученые из Новосибирска. Этот вид биотоплива, по оценкам специалистов, в настоящее время один из самых перспективных.

Разработкой альтернативных источников энергии занимаются ученые во всем мире. Важность этих исследований с каждым днем все более очевидна: запас полезных ископаемых стремительно сокращается, а экологические проблемы, напротив, принимают все больший масштаб. А вот переход на биотопливо – это возможность снизить объемы потребления исчерпаемых ресурсов и нагрузку на окружающую среду. Кроме того, этот шаг сделает экономически более целесообразным переработку отходов различных производств, ведь ученые зачастую предлагают использовать именно отходы в качестве сырья для биотоплива.

В настоящее время известно несколько видов биотоплива.

"Биотоплива в соответствии с общепринятой классификацией делятся на поколения – первое, второе и третье. К первому поколению относится биоэтанол, который получают из пищевого сырья – пшеницы, кукурузы, злаковых культур, и биодизель, который производится из культур, богатых растительными маслами – сои, подсолнечника, рапса", – рассказал Interfax-Russia.ru сотрудник института катализа Сибирского отделения РАН Вадим Яковлев.

Биотопливо второго поколения, как пояснил собеседник Interfax-Russia.ru, производится из непищевого сырья. Это может быть древесина, растения или их части. Полученная в ходе их переработки лигноцеллюлоза может быть источником нескольких типов биотоплива – биоэтанола и бионефти.

Между тем, биотопливо и первого, и второго поколения имеет ряд существенных недостатков. Так, для топлива на основе пищевого сырья необходимы обширные сельскохозяйственные угодья, а древесина, как полимерный углевод, сложна в переработке. Поэтому сегодня все больше внимания уделяется биотопливу третьего поколения – произведенному из водорослей, которое имеет серьезные преимущества перед своими "конкурентами".

Так, особые микроводоросли выращивают и изучают ученые Сибирского отделения РАН. Там даже создана специализирующаяся на этом научная группа, в состав которой вошли химики и биологи.

"Микроводоросли обладают уникальными свойствами, которые делают их очень перспективным видом биотоплива. Во-первых, это большая производительность – они могут давать до 40 урожаев в год. Во-вторых, они содержат гораздо больше липидов, чем наземные растения – до 80% по сухому веществу, а чем жирнее растение, тем больше энергии оно может дать", - рассказал Вадим Яковлев.

К тому же водоросли очень неприхотливы – для их благополучного развития нужны лишь тепло, солнце и углекислый газ. А расти они могут как в пресной, так и в морской воде.

Однако для их разведения нужна относительно высокая температура, а потому удобнее разводить водоросли в южных странах. Тем не менее, производить сырье для биотоплива третьего поколения можно и в суровой Сибири.

"В этом случае придется просто выбирать теплые водоемы. Однако есть и еще один вариант – использование для этих целей оборотной теплой воды ТЭЦ. Тогда удастся одновременно решить и еще одну проблему – утилизации углекислых газов", - говорит собеседник Interfax-Russia.ru.

Стоит отметить, что не только новосибирские ученые озабочены вопросом превращения водорослей в энергию. Подобные эксперименты проводят и за рубежом. В частности, в Великобритании такое топливо уже даже залили в бак самолета. И его пробный полет прошел весьма успешно.

Тем не менее, работа сотрудников Сибирского отделения РАН по-своему уникальна: они уделяют особое внимание химическим каталитическим процессам. За счет этих процессов качество производимого топлива можно значительно улучшить. "Опыт в разработке различных каталитических процессов и использование современных подходов позволяет получать топливо с более высокими характеристиками", - пояснил Вадим Яковлев.

Однако нельзя забывать о том, что Сибирь чрезвычайна богата древесиной. А поэтому можно смело предположить, что здесь в будущем будет развиваться производство биотоплива именно на основе древесного сырья. Кроме того, как заявил в конце 2010 года вице-премьер Виктор Зубков, правительство РФ намерено поддерживать именно это научное направление.

По его словам, ученых и производителей будут стимулировать за счет господдержки (бюджетные ассигнования инвестиционного фонда РФ). Так, Минпромторг включил в перечень приоритетных инвестпроектов 16 проектов по производству твердо-топливных брикетов (пеллет) из древесных и порубочных отходов, а также низкокачественной древесины. Отнесение таких проектов к приоритетным дает им соответствующие льготы: безаукционное выделение участков лесного фонда, снижение вдвое арендной платы за них.

В настоящее время в Европейском союзе биоэнергетика уже производит 6% тепло- и электроэнергии, а в России пока менее 1%. "Это положение надо кардинально менять, тем более что все предпосылки в нашей стране для этого есть – большой объем неиспользуемой низкосортной древесины и порубочных остатков, практически неисчерпаемая потребность в этом виде топлива в России и Европе", - подчеркнул Виктор Зубков.

Госкорпорация "Ростехнологии" в свою очередь в сентябре прошлого года заявила о планах по строительству в Сибири первого завода по производству биотоплива на основе древесины. Завод, по словам главы корпорации Сергея Чемезова, будет построен в городе Тулуне Иркутской области. Начнут его строить весной этого года.

"Тема, которая, я считаю, будет пользоваться большим спросом, - это биотехнологии – переработка лесодревесины, остатков от лесодревесины: опилки, сучки, корешки – все это будет перерабатываться и производиться в биобутанол, который необходим для создания нового современного топлива", - сказал Чемезов на встрече с президентом России Дмитрием Медведевым.

Ученые из Иркутской области также внесли свой вклад в развитие альтернативной энергетики. Так, сотрудники Сибирского института физиологии и биохимии растений (СИФИБР) Сибирского отделения РАН вывели быстрорастущие деревья, которые, потенциально, могут служить сырьем для получения биотоплива. Как сообщается в пресс-релизе Центра общественных связей СО РАН, особые биотехнологические приемы, предложенные учеными СИФИБРА, позволяют ускорить рост деревьев в 7-8 раз. "Технологии роста" пока опробованы только на тополе и осине. В частности, для того, чтобы сделать осину быстрорастущей, биологи изменили ее специальным геном кукурузы. Этот ген способствует регулированию свободного и связанного гормона, необходимого для быстрого роста, а потому его и "привили" дереву. К тополю ученые применили несколько иной подход, но результата достигли не менее ошеломляющего: за два года из саженца вырастает четырехметровое дерево.

"В настоящее время в лабораториях СИФИБР СО РАН есть уже некоторое количество полученных таким способом деревьев, которые, после получения соответствующих разрешений, можно будет переводить на плантации", - отмечается в сообщении СО РАН.

Обозреватель Вера Широкова