Энергетика сегодня и завтра

В семействе молочаевых на первое место по насыщенности ими претендует молочай чиновидный (масличный молочай). До 10 процентов от его сухой массы составляют подобные углеводы, а это значит, что при благоприятных климатических условиях с гектара легко собирать до 4 тонн бионефти в год!

Современный нефтезавод прорабатывает 5 миллионов тонн нефти в год. Чтобы обеспечить его бионефтью, нужно отдать под выращивание молочая 15–20 тысяч квадратных километров сельскохозяйственных угодий!

Но пригодны и другие растения. В странах, где велика урожайность сахаросодержащих культур, из них можно выработать этиловый спирт и этанол, используемые как топливо в двигателях внутреннего сгорания.

Различных растительных источников бионефти предлагается великое множество. Вот небольшой перечень из обширного потока сообщений.

Австралия: «Создан новый вид картофеля, позволяющий получить с гектара до десяти тысяч литров спирта».

Южная Америка: «В лесах Амазонки растет дерево копайбу из семейства бобовых. Сок этого дерева — углеводород, очень близкий по составу к дизельному топливу. Один надрез дает 10 литров сока в час».

Европа: «Овощ тапинамбур — „земляная груша“ — содержит близкие к крахмалу сахароподобные вещества. Урожайность тапинамбура — 50 тонн с гектара, что может обеспечить до 4 тонн этилового спирта».

Япония: «Японская автомобильная компания „Судзуки мотор“ провела испытания бензина, произведенного из мандариновой кожуры. При сгорании выделяется сладковатый фруктовый запах. Все было бы хорошо, но высоки производственные затраты. Для получения одного литра такого бензина нужна кожура от 11 тысяч мандаринов».

Трудно удержаться, чтобы не прокомментировать последнее анекдотичное сообщение: если каждый японец съест 10 килограммов мандаринов, то Япония получит всего лишь 70 кубометров бензина!

В поле зрения ученых попали не только растения, но и бактерии. Недавно при изучении микроорганизмов, вызывающих пурпурное цветение воды в канадском озере Саскачеван, обнаружено образование «нефтеподобных» углеводородов. Главную роль играют при этом сообщества серных бактерий, живущих в озере. Цепочка превращений, осуществляемых в ходе фотосинтеза с помощью различных бактерий и приводящих к «бактериальной нефти», непроста. В ней участвуют и сероводород, и сера, и глюкоза, и даже серная кислота. В процессе преобразований возникают также различные пигменты, благодаря которым вода озера и приобретает красный цвет.

Исследователи подсчитали, что гектар этого водоема может дать в год больше бионефти, чем гектар суши, засеянный наиболее урожайными растениями. Кроме того, для получения бактериальной нефти не нужно занимать ценные сельскохозяйственные угодья.

По мнению французских биологов, в качестве заменителей нефти перспективны одноклеточные водоросли «ботриококк». Если их выращивать в больших баках, снабжая углекислым газом и минеральными солями, то гарантирован высокий урожай углеводородов.

Используя дизельные фракции нефти, фосфорную кислоту, аммиак и некоторые другие вещества, можно осуществить биосинтез высококачественных кормовых дрожжей — «фермозин». Одновременно получается очищенный нефтяной дистиллят — компонент дизельного топлива. Таков технологический процесс, разработанный советскими специалистами в содружестве с учеными из ГДР.

Вернемся от бактерий к растениям. Наибольший опыт в промышленных масштабах по получению автомобильного топлива из растений имеет Бразилия. В 1975 году там была принята национальная программа по производству спирта из сахарного тростника. Уже тогда в стране таким способом производилось 600 тысяч кубометров спирта — этанола. Этаноловое топливо по многим характеристикам сближается с метанолом — спиртом, получаемым из природного газа или угля.

Их положительные свойства — высокое октановое число, обеспечивающее отсутствие детонации в двигателе, и возможность эффективного сжигания даже обедненной горючей смеси.

Недостатки — пары этанола и метанола нередко закупоривают трубопровод, у них высокая теплота парообразования, они склонны расслаиваться при малых концентрациях в смесях с бензином, и у них вдвое меньшая теплотворная способность, чем у бензина.

Проведенные в нашей стране испытания бензометанольного топлива, сообщает журнал «Автомобильный транспорт», показали, что двигатели ЗИЛ-180 при добавке 14–17 процентов метанола могут работать без переделок. Подобным образом и добавки этанола к бензину до 20 процентов также не требуют переделки и специальной регулировки. Неудивительно, что бразильские специалисты связывают с «биобензином» большие надежды.

Всего за пять лет к 1980 году производство этанола в Бразилии выросло до 4 миллионов тонн, а еще через два года достигло 6 миллионов тонн. Далее через 5–6 лет намечалось почти удвоить производство. Однако бразильская программа не была выполнена. Узким местом, как и следовало ожидать, оказалась сырьевая база — сахарный тростник.