Счастливый клевер человечества

Альтернативная энергия непостоянна, возникают огромные трудности с ее аккумулированием для вторичного использования. Использование самого дешевого вида энергии – гидроэнергии – сильно ограничены, поскольку на равнинах создание искусственных водоемов экономически нецелесообразно.

Ситуацию не изменит даже стремительный рост новых или усовершенствованных технологий добычи традиционной нефти и газа[605]. Источники невозобновляемого ископаемого топлива истощаются, а топливо независимо от способа его добычи при сгорании по-прежнему выделяет углекислый газ, вызывающий новую нагрузку на «Большой очистительный бак» – биосистему планеты (по Альтшуллеру).

Правда с экологической точки зрения источником, который человечество может поставить на замену нефти, является биотопливо. В настоящее время мировая экономика уже ежедневно использует до 2 млн баррелей биотоплива, производимого по так называемым зеленым технологиям. Истощение запасов нефти еще недавно буквально подстегивало спрос на альтернативное топливо – биологическое. Если бы мир не располагал биотопливом, цена нефти в моменты пикового спроса могла бы превысить $150 за баррель!

Но деградация окружающей среды, экстремальные метеоявления, вызываемые климатическими изменениями, банальная конкуренция за посевные площади с агрокультурами – все это в комплексе привело к тому, что «энергетический» вопрос, к сожалению, уже перерос в продовольственный. В ближайшем будущем из-за климатических изменений пригодные для земледелия площади будут только сокращаться. Получается, что и «зеленые технологии» нас не выручат? Я призываю вас не быть столь пессимистичными. Как уже отмечалось, эволюционные изменения во вновь возникших отраслях нередко приводят к серьезным подрывным инновациям. В настоящее время специалисты считают, что можно рассматривать четыре поколения биотоплива. «Зеленая» энергетика, без всякого преувеличения, таит в себе огромный потенциал для инновационного развития.

Биотопливо первого поколения производится, как правило, из зерна и представляет собой обычный этанол, получаемый в процессе ферментирования. Именно масштабная организация производства топлива этого поколения и порождает нехватку сельскохозяйственных угодий.

Однако биотопливо второго поколения представляет собой уже более высокую ступень переработки биологического сырья, предполагающую использование таких сырьевых источников, как древесная масса (целлюлоза и прочие), отходы сельскохозяйственного производства, менее ценные аграрные культуры, солома. Результатом этих технологий является биоэтанол, добываемый из целлюлозы, биодизель, произведенный по методу Фишера – Тропша[606], биометанол, биоводород и многие другие. Преимущество биотоплива второго поколения по сравнению с первым состоит в разнообразии биологической массы, пригодной к переработке, а также в более высокой эффективности производства и в существенном (до 90 %) сокращении выброса парниковых газов по сравнению с ископаемым топливом. Эксперты рынка полагают, что мировой объем целлюлозной биомассы лежит в диапазоне от 34 до 160 млрд баррелей нефтяного эквивалента в год[607].

Биотопливо третьего поколения пока еще не производится в промышленных масштабах. Однако если производство будет налажено, то сырьем для него станут водоросли как потенциально низкозатратный и высокопродуктивный источник. Теоретически из водорослей можно получить в 30 раз больше энергии на единицу площади, чем из таких культур, как соя. Но на практике технологий еще нет.

Биотопливо четвертого поколения – прямое получение алкановой смеси, сходной с дизельным топливом, с помощью особых бактерий, которые постоянно воспроизводятся, потребляя углекислый газ и выделяя алкановый продукт. Проблемой нового поколения биотоплива остается до настоящего времени весьма низкая цена на готовый продукт, в то время как цены на искусственные катализаторы (бактериальных ферментов, видимо, недостаточно для организации устойчивого процесса) весьма высоки. Такая невыгодная комбинация пока делает затруднительным привлечение инвестиций в разработку соответствующих технологий.

На рис. 33 показаны прогнозные цены биотоплива всех четырех поколений, с привязкой к стоимости барреля традиционного топлива в нефтяном эквиваленте.

Экономика «энергетических биотехнологий» такова, что производство биоэтанола и биодизеля из зерна экономически оправданно при ценах на нефть от $100. Стоимость производства биотоплива второго поколения (в условиях Европы или США) уже составляет $80 за баррель, а в условиях Бразилии даже меньше – $60. British Petroleum, Shell и другие нефтяные компании поэтому очень активно развивают бизнес именно в Бразилии, используя прежде всего технологии для второго поколения.