Книга С.П. Цыганкова "Биоэтанол"

Биоэтанол – сравнительно новое слово. Оно появилось в широком употреблении около 15 лет назад, чтобы отличать этиловый спирт,  полученный путем ферментативной (биохимической) переработки углеводсодержащего растительного сырья. Этиловый спирт (этанол, метилкарбинол) может быть произведен и чисто химическим путем – из этилена. Однако этот этанол уже не будет «экологически дружественным», так как выработан из ископаемого, не возобновляемого углеводородного сырья. Сжигание такого этанола приводит к возрастанию концентрации углекислого газа в атмосфере так же, как и сжигание природного газа и нефти. При сжигании  же биоэтанола выделяющийся в атмосферу углекислый газ рассматривается как не вызывающий глобального потепления,  поскольку он совсем недавно был извлечен из атмосферы растениями. К тому же, производить из этилена предназначенный для топливных целей этанол экономически нецелесообразно. Поэтому термин «биоэтанол» распространился в то время, когда возникла всеобщая озабоченность последствиями антропогенного изменения климата планеты.

Биоэтанол – название товарного продукта. В Распоряжении Европейского парламента и Совета Европейского союза от 8 мая 2003 г. № 30 «О мерах по стимулированию использования биологического топлива и других видов возобновляемого топлива в транспортном секторе» дано следующее определение этого термина: «Биоэтанол – этанол, производимый из биомассы и/или биологически разлагаемых компонентов отходов и используемый в качестве биотоплива». Этот товарный продукт в своем составе содержит не менее 99 %  химического вещества – этанола (этилового спирта).

Интерес к этанолу, как топливу, возник гораздо раньше, чем человечество заметило глобальное потепление. Он был обусловлен дефицитом нефтяного топлива в некоторых странах и наличием значительных ресурсов для производства биоэтанола. Речь идет в первую очередь о Бразилии, правительство которой начало поощрять использование биоэтанола в качестве компонента топлива для двигателей с искровым зажиганием. Затем к процессу частичной замены нефтяного автомобильного топлива биоэтанолом стали подключаться США и Канада,  страны Европы. На сегодняшний день это дело зашло достаточно далеко, чтобы стать одним из важных направлений развития мировой экономики. Увеличение производства биоэтанола потребовало расширения посевов возобновляемого углеводсодержащего сырья - сахарного тростника, кукурузы, других культур. Началось производство «гибких» двигателей с искровым зажиганием, приспособленных к потреблению топлив с содержанием до 95 % биоэтанола, и дизельных двигателей, работающих на 90 % -ном биоэтанольном топливе.

Глобальные вызовы – сокращение запасов нефти и климатические изменения, вынуждают мировую экономику ориентироваться на частичную замену жидких нефтяных топлив биологическими.

Биоэтанол сам по себе не может рассматриваться как готовое автомобильное топливо. В современных двигателях для транспортных средств и сельхозмашин необходимо применять стандартизированные топливные композиции, отвечающие определенным показателям, изложенным в соответствующих  национальных и/или международных стандартах. Автопроизводители изготавливают двигатели, приспособленные для таких топлив, и отказываются от гарантий при применении иных топливных смесей.

Пока содержание этанола в бензин-этанольном топливе не превышает 10 % об. (топлива типа Е10), его характеристики меняются несущественно и в настоящее время потребителей (например, в США)  даже не предупреждают о наличии этанола в бензине. Единственной проблемой, могущей возникнуть в этом случае, является фазовая стабильность топлива – возможность его расслоения при низких температурах и контакте с водой. Поэтому при дистрибуции таких топлив необходим определенный уровень технологической культуры, который не всегда достижим в постсоветских странах.

Более стабильными являются топлива с содержанием более 30 % этанола в смеси с углеводородами, но с ростом доли этанола  характеристики топлива все более отличаются от требований стандартов на обычные бензины. Приходится производить определенную адаптацию двигателей и/или вводить в топливо дополнительные компоненты, “подгоняющие” его свойства под требования стандартов.

Этанол-углеводородные топливные смеси принято обозначать буквой Е и цифрой, соответствующей процентному содержанию этанола в смеси. Например, топливо  Е10 содержит приблизительно 10 % этанола, Е85 – до 85 % этанола. В иностранной литературе встречаются определения Low Blend  Fuel,  High Blend Fuel  (топливная смесь с низким - 5...15 %,  содержанием этанола, и высоким – 60...95 %, содержанием этанола). На сегодняшний день все известные производители адаптировали автомобили к потреблению Low Blend  Fuels с содержанием этанола до 10 %.

На основе развитого производства и использования биоэтанола из пищевого сырья начинает формироваться промышленная биотехнология переработки в этанол лигноцеллюлозного сырья – древесины, соломы отходов сельского хозяйства и т.п. Этот неисчерпаемый источник сырья второго поколения в ближайшие годы дополнит, а в дальнейшем  заменит большую часть традиционного сырья для жидких биотоплив – не только этанола, но и биобутанола, других продуктов ферментации.

В книге даны общие сведения о  современном состоянии промышленного производства биоэтанола в мире, обзор и анализ перспектив использования различных видов сырья,  применяемых технологических процессов. Особое внимание уделено экономии энергии в производстве и комплексной безотходной переработке сырья.

Показаны перспективы развития этой отрасли в странах СНГ с учетом возможностей перепрофилирования существующих предприятий спиртовой промышленности на производство компонентов жидких биотоплив

Об авторе

Цыганков Сергей Петрович – в 1973 году закончил Киевский технологический институт пищевой промышленности, специальность - биотехнология.

Кандидат технических наук – 1978 г. « Процессы и аппараты пищевых производств»; Доктор технических наук – 1989 г. «Биотехнология»

Заместитель директора по научной работе Института пищевой биотехнологии и геномики Национальной академии наук Украины.

Сфера деятельности – технология и оборудование для производства биотоплив путем ферментации растительного сырья, технология спирта и спиртопродуктов.

Содержание книги (объем 160 стр.)

Заявки на приобретение книги направлять по адресу:
Оксана Кадочникова
Менеджер по связям с общественностью
ТОВ «FGL Energy»

8-a, ул. Пушкинская, оф. 14,
Kиев, 01034 Украина
Тел.: +38044 332-66-08
Факс: +38044 279-85-75
E-mail: o.kadochnikova@fgl-energy.com