Производство спирта из зерна на основе алкогольного брожения (ферментации) имеет давние традиции — с тех пор, как люди занялись пивоварением. Но в последние годы в мире стало активно развиваться производство биоэтанола как энергоносителя для замены топлива из ископаемых источников. Особенность этого спирта заключается в том, что им заменяют бензин для двигателей с искровым зажиганием.
Фото: Алтайский филиал ФГБУ «Центр оценки качества зерна».
Вообще биоэтанол – это вид возобновляемого топлива, получаемого путем брожения сахара или крахмала, содержащихся в растениях. Он является альтернативой нефтяному этиловому спирту и используется в качестве добавки к бензину для увеличения его октанового числа и уменьшения выбросов вредных веществ.
– Биоэтанол может быть произведен из различных типов растений, таких как кукуруза, пшеница, тростник, сорго и др., – рассказывает главный специалист исследовательской лаборатории Алтайского филиала ФГБУ «Центр оценки качества зерна» Артём Яковлев. – Его используют в качестве замены вредной для здоровья человека минеральной присадки в бензине и антидетонатора. Производство и использование этого спирта способствует снижению зависимости от нефти, улучшению экологической обстановки и созданию рабочих мест в сельском хозяйстве и отрасли производства биотоплива.
Производство биоэтанола в мире с 1975 года постоянно возрастало. В 2005 году на планете производили около 36 млрд. литров биоэтанола, а в 2019 — уже 120 млрд. литров. Около 70 % этого топлива — родом из Северной и Южной Америки, 20 % — из Азии и около 7 % — из Европы.
Для этого рода промышленности существует богатый ассортимент сырья. Так, Бразилия и Индия ведут производство из сахарного тростника, США и Китай – из кукурузы и пшеницы, ЕС задействует самый широкий спектр культур: сахарная свекла, пшеница, рожь, тритикале и кукуруза. Несмотря на высокий выход этанола из картофеля, из-за высоких затрат на производство его в основном не используют. Поэтому сырьем с наилучшим выходом конечного топлива считается кукуруза из-за высокого содержания крахмала, а высокое содержание протеина не только не требуется, но и наоборот, снижает выход целевого продукта.
– При использовании кукурузы для производства биоэтанола сортовой спектр и технологии возделывания не отличаются от выращивания для пищевых целей, в отличии от других зерновых, при возделывании которых следует учитывать дополнительные нюансы: уровень урожайности культуры и сорта, пригодность их выращивания при данных условиях и содержание крахмала в зерне. Как побочный продукт получается ценный протеиновый корм в виде барды. Ее использование имеет весомое влияние на экономическую эффективность производства спирта. Составные вещества, кормовая ценность и сохраняемость в большой мере зависят от используемого субстрата и от технологии, а уровень протеина – ключевого показателя для питательной ценности – варьируется от 20 до 35 %, – поясняет Артем Яковлев.
Благодаря своему быстрому разложению биоэтанол не представляет опасности для почвы, поверхностных и грунтовых вод. Однако следует учесть, что он имеет на треть более низкое содержание энергии, чем бензин. Одним литром биоэтанола можно заменить только 0,66 л бензина. Кроме этого, его добавление к бензину повышает давление пара. Это необходимо учитывать, особенно летом.
Энергопроизводственное использование зерна является привлекательной перспективой для хозяйств, т.к. при существующих экономических условиях и системе дотаций это приносит выгоду. Но насколько эти направления производства окажутся рентабельными, а новые источники энергии конкурентоспособными на рынке, когда дотаций не станет, в большей мере зависит от будущего развития цен на нефть и газ. К тому же существует опасность, что расширение производства биоэтанола повысит цены на кукурузу на мировом рынке и отрицательно повлияет на обеспечение населения продовольствием.
Материалы по теме:
