О необходимости создания альтернативного топлива говорят давно и много. Весь вопрос в том, как сделать так, чтобы его производство стало прибыльным, а использование эффективным. К заветной цели, которую пыталось достичь не одно поколение специалистов, приближают исследования профессора кафедры “Технология жиров, процессы и аппараты химических и пищевых производств” Воронежского государственного университета инженерных технологий доктора технических наук Виталия ВАСИЛЕНКО. Своими соображениями о некоторых задачах потенциально перспективного направления и путях их решения он поделился с читателями газеты.
— По прогнозам специалистов, в ближайшие десятилетия продолжится снижение производства традиционных источников энергии, — замечает Виталий Николаевич. — Это касается и добычи нефти. В литературе приводят сроки ее истощения в целом для мировой отрасли — около 80 лет, учитывая освоение месторождений континентального шельфа с относительно высокой стоимостью нефтедобычи. Поэтому вполне естественно возникла необходимость перестройки энергетического баланса, развития полиэнергетики, то есть системы, базирующейся на использовании альтернативных источников джоулей, которые пока не играют определяющей роли в энергообеспечении российской экономики. Необходима диверсификация энергоснабжения как “страховка от риска”, а также принципиальные технические изменения в разработке и освоении новых способов получения возобновляемых источников энергии и их рационального использования.
Биодизельное топливо (коротко — биодизель) — относительно новый вид экологически чистого топлива. Его производят, как правило, из растительного масла, а значит, из возобновляемого источника энергии. Биодизель можно использовать в обычных двигателях внутреннего сгорания без изменения их конструкции. Возможно применение как самостоятельного топлива, так и в смеси с обычным (минеральным) дизельным.
Для его получения используют любые виды растительных масел — подсолнечное, рапсовое, льняное, даже пальмовое. Каждое имеет свои нюансы. Например, у пальмового биодизеля наибольшая калорийность, но и самая высокая температура фильтруемости и застывания. Топливо из рапса несколько уступает пальмовому по калорийности, но лучше переносит холод, потому больше всего подходит для европейских стран и России.
Производство биодизеля — одно из самых перспективных и выгодных направлений для малого бизнеса, которое позволит получать высокие прибыли от реализации без вреда для окружающей среды. Производственный цикл практически безотходный, сырье может выращиваться на используемых (то есть уже участвующих в севообороте) землях. В остатке только жмых, который идет на корм животным, и глицериновая фаза, которая после очистки дает чистый глицерин.
— На что направлены ваши исследования?
— В первую очередь на изучение механизмов внутреннего и внешнего тепло- и массообмена, выявление основных гидродинамических и кинетических закономерностей процесса маслопрессования (как основного процесса получения биодизельного топлива), создание рационального способа обработки. Мы также изучаем возможность получения биодизеля и топливных гранул из лузги, в рамках комплексной переработки сырья.
В наших планах — разработка концепции моделирования энергоресурсосберегающих технологий комплексной переработки масличных культур. Надеемся создать научно-практические основы взаимосвязанных процессов получения биодизеля и топливных гранул с рациональным использованием материальных и энергетических потоков.
На наш взгляд, приоритетные направления улучшения процесса получения биодизеля и топливных гранул связаны со снижением энергопотребления основного производственного оборудования. Этого можно достичь за счет применения теплонасосных установок, альтернативных масличных культур и их композиций, а также совершенствования маслопрессовых установок, чтобы они поменьше расходовали энергии.
Разрабатываемое оборудование и нашу технологию, как систему процессов, мы будем доводить до уровня промышленного производства. Для этого нужно будет учитывать тенденции развития мирового рынка энергосберегающего оборудования по производству биодизельного топлива. Кроме того, выпускаемый продукт должен иметь высокое качество, не уступать в этом плане международным показателям.
Могу с уверенностью сказать, что результаты наших исследований окажут решающее влияние на развитие научно-технических и технологических направлений в области создания альтернативных видов топлива. Выполненные на их основе опытно-конструкторские разработки позволят найти инновационные решения для технологического оборудования нового поколения в различных отраслях промышленности.
— Как обстоят дела с созданием биодизеля в других странах и что еще вы делаете в этом направлении?
— С 1992 года в Европе действует специальная программа. Разработкой биодизеля занимаются в 28 странах, среди которых Япония, Германия, Франция — крупнейшие мировые производители такого топлива. В качестве источника они, в основном, используют рапсовое масло. Мировое производство семян рапса занимает второе место после соевых бобов, в 2000 году оно составило 42,7 миллиона тонн.
В 2006-2007 годах ОАО “Российские железные дороги” провело испытания биодизеля из рапсового масла на тепловозах депо “Воронеж-Курский” Юго-Восточной железной дороги. Представители РЖД заявили о готовности использовать биодизель в промышленных масштабах на своих локомотивах.
Планируется строительство заводов по производству биодизеля в Татарстане, Алтайском крае, Краснодарском крае, в Липецкой, Ростовской, Волгоградской, Орловской, Омской областях.
К сожалению, в России не существует единой государственной программы развития биодизельного топлива, но появляются региональные, например, в Алтайском крае целевая “Рапс — биодизель”. В Липецкой области создана Ассоциация производителей рапсового масла.
Если говорить про нашу работу, то мы изучили влияние основных характеристик шнекового прессования растительного масличного сырья на процесс отжима растительного масла, а также качество готового продукта. Такие исследования позволяют значительно глубже понять этот процесс, а также оценить его физические характеристики, роль в создании энергоэффективных промышленных методов.
Технология, которую мы разрабатываем, должна обеспечить высокую экологичность процесса, исключающую загрязнение окружающей среды и продукции. Мы предусматриваем возможность использования в качестве сырья растительных масел, полученных из различных масличных культур — с учетом уровня содержания свободных жирных кислот, которые ограничивают каталитическое производство биодизеля. Планируем получить из возобновляемых ресурсов топливо, соответствующее по качеству уже имеющемуся на рынке биодизелю. Хотим обеспечить более полную трансформацию (до 95%) растительных масел в биотопливо, по сравнению с традиционным методом.
— Вы работаете в одиночку или налажено сотрудничество?
— Мы проводим исследования в рамках Технологической платформы “Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК — продукты здорового питания”. К исследованиям привлекаем как ведущие вузы России, Казахстана, Республики Беларусь, так и ассоциации, например Союз комбикормщиков, Российский зерновой союз.
— Ставите цели на будущее?
— Доходность производства нашего альтернативного топлива достаточно велика. Прибыль составляет разницу между суммой, полученной от реализации топлива, и затратами на сырье. Если освоить прогрессивные промышленные технологии производства биодизеля, использовать хорошее оборудование, то можно будет экспортировать продукт в страны Евросоюза, где его потребность достаточно высока.
На западном рынке биодизеля — альтернативного топлива из возобновляемого сырья для двигателей внутреннего сгорания — сложилась ситуация, позволяющая России существенно усилить свои позиции в этом перспективном секторе экономики Евросоюза. Место нашей страны может быть двояким. С одной стороны, обладая обширными посевными площадями, Россия способна удовлетворить любой спрос в сырье для такого топлива. С другой, освоив прогрессивную промышленную технологию производства биодизеля и необходимого оборудования, наша страна способна стать крупнейшим экспортером готового продукта на континенте.
Внедрение биодизеля на территории России может дать еще и внутриэкономический эффект. Используя в качестве сырья растительное масло, сельскохозяйственные производители смогут сами обеспечивать свои потребности в топливе. Это позволит, в свою очередь, повлиять на стабилизацию цен производимой сельхозпродукции и повысить рентабельность сельскохозяйственного производства вне зависимости от цен на нефть.
Мы планируем создать компактные комплексы оборудования для получения биодизельного топлива из растительных масел, топливных гранул и комбикормов из отходов переработки исходного сырья. А создаваемый в России комплекс технологических процессов обеспечит разработку, серийное производство и внедрение в практику нового поколения экологически безопасного технического оборудования для производства возобновляемого биодизельного топлива из растительных масел как альтернативы нефтяному дизельному топливу.
Фирюза ЯНЧИЛИНА
Фото предоставлено В.Василенко
Нет комментариев