Биоэтанол

Биоэтанол – является альтернативным видом жидкого осветленного топлива, которое можно использовать в бензиновых двигателях. Такой этиловый спирт создают из биомассы и/или биологически разлагаемых компонентов отходов и применяют как биотопливо. Химическая формула – С₂Н₅ОН. Наиболее известным можно назвать определение биоэтанола как жидкого спиртового топлива, которое вырабатывают из сельскохозяйственной продукции, в составе которой находится много сахара и крахмала. Для создания биоэтанола подходит кукуруза, зерновые, сахарный тростник.

Биоэтанол, технология

Биоэтанол создают вследствие реакции спиртового брожения, то есть ферментации частей растительного сахара и крахмала, с дальнейшей ректификацией, а также гидролизным методом.
Реакция создания биологического спирта довольно сложна, поскольку ему предшествует большое количество технологических операций, которые связаны с выделением определенных составляющих из зерна, а именно крахмала, глютена, зародыша и клетчатки. Процесс проводится в водной среде. Технологический процесс очень похож на создание пищевого спирта. Однако, для получения биологического топлива чаще применяют метод мокрого помола зерна.
Прежде всего, зерно нужно очистить и замочить. После этого зерно подвергают мокрому дроблению для дальнейшей сепарации зародыша и выделения клетчатки. Раствор, который остается по окончанию сепарации, содержит растворенный крахмал и глютен. Его обязательно подвергают второй стадии сепарации. На этом этапе осуществляется выделение глютена из остатков раствора. При этом образуется влажный глютен и крахмал. Из влажного крахмала при помощи нескольких технологических операций получают следующие продукты:

• сухой крахмал
• этанол
• концентрированная фруктоза.

Чем же отличается пищевой спирт от биоэтанола? Последний практически не содержит в своем составе воды. Его концентрация – 99,8%. Кроме этого, его производство осуществляется по методу укороченной дистилляции, то есть используются две ректификационные колонны вместо пяти. Биологический спирт не пригоден для питься, поскольку его главными компонентами являются метан и сивушные масла.
Интересным моментом получения этого вещества является создание так называемого «ко-продукта». Если применяется метод сухого помола зерна – сухая дробина с растворимыми компонентами и СО_²; а если используется метод мокрого помола - глютен (пшеничная клейковина), СО_² и корм для животных.
По окончанию процесса ферментации скапливается много побочных продуктов, к примеру, оболочки зерна, дрожжи, протеин (глютен) зерна, которые активно используются как корм для скота, а также дают дополнительный доход производителям биотоплива.
Большие объемы углекислого газа, который формируется во время технологических операций, крайне сложно реализовать, в силу его дешевизны. Крупные производители биоэтанола строят около своих заводов комплексы по переработке СО_².
Производство биоэтанола теоретически возможно из любого сахаро- и крахмало- содержащего сырья. Это может быть:

• сахарный тростник
• сахарная свекла
• картофель
• кукуруза
• пшеница
• ячмень
• рожь.

Представитель Российской биотопливной ассоциации рассказал, что клубневые культуры, принимая во внимание их показатель урожайности и цену сырья на литр биоэтанола, тоже можно применять для создания биологического топлива. Тем не менее, весь процесс изготовления достаточно трудоемкий и экономически не так привлекателен, как из зерновых. Картофель имеет смысл применять только как дополнительное сырье.

Топливный биоэтанол в мире

В 2004 Бразилия стал самым крупным изготовителем и потребителем этанольного топлива в мире. Еще 1970-х, власти Бразилии расширили внутреннее производство этанольного топлива из сахарного тростника, а также остатков сахарного производства. Заводы Бразилии создают около 4 миллиардов галлонов этанола ежегодно. Спиртовые Заводы в Бразилии стимулируют положительный (+34%) энергетический баланс, путем сжигания остатков целлюлозы от сахарного производства.
Весь бразильский бензин на 20%-25% разбавлен спиртом. Себестоимость бразильского этанола 1 доллар за галлон, при том, что 1 галлон = 3,78 литра. Практически все автомобили в Бразилии оборудованы гибкими двигателями, которые могут ездить на топливе, содержащем любую пропорцию чистого этанола и/или бензина.
Сторонники этанола уверяют, что этанольное топливо в Бразилии снизило уровень зависимости государства от нефтепродуктов, сделало воздух чище, а также экономит энергию. Однако, критики с этим не согласны, ведь для посадок сахарного тростника вырубают все больше лесных массивов.
В Колумбии в 2002 году власти утвердили закон о кислородном обогащении бензина. Этот шаг был предпринят с целью уменьшения эмиссии угарного газа от автомобилей. Позже были подписаны законы, освобождающие биомассу этанола от ряда налогов на бензин, следовательно, этанол стал еще дешевле. Рост цены на нефтепродукты только поспособствовал развитию отрасли.
Первый спиртовой завод в Колумбии был открыт осенью 2005 года. На нем создавали 300,000 литров спирта ежедневно. Весной 2006 года подобных заводов было уже 5. Развитие отрасли не прекращается и сегодня.
В начале 2007 года около 15 % всех автомобилей в Бразилии были оснащены моторами flex-fuel. В 2015 году количество таких автомобилей увеличилось до 70 %.

Биоэтанол - Россия

Всерьез задумались о производстве биоэтанола после того, как Российская Федерация начала собирать урожаи зерна, которые превышали 100 млн тонн. Кроме увеличения объемов экспорта зерна, появилась цель расширять отрасль глубокой переработки зерна внутри государства. Представитель Минсельхоза заявил, что до 2035 года на создание биоэтанола внутри страны будет передаваться дополнительно около 15 млн тонн зерна.
Не так давно Госдума России утвердила в первом чтении поправки к Федеральному закону «О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции». Чтобы бензин стал более экологичным, его будут разбавлять спиртом, созданным из пищевого или непищевого растительного сырья.
«По всему миру мы наблюдаем рост популярности биотоплива, которое постепенно вытеснит нефть и газ», — подчеркнул глава государства во время одного из интервью. «Таким образом, люди, работающие в селе, в определенном смысле придут на смену нефтяников и газовиков», — отметил Путин.
Члены Российской Биотопливной Ассоциации активно принимают участие в разработке и продвижении законопроекта. Государство получит значительную выгоду от увеличивающегося мирового интереса к созданию и использованию биотоплива.
Принятие такого законопроекта будет своеобразным импульсом для развития рынка биотоплива в России, даст новый толчок освоению сельских территорий. Кроме этого, появятся новые высокооплачиваемые рабочие места, и вырастет налоговая база.
Законопроект предполагает ввести нормы, согласно которым действие закона о государственном регулировании изготовления и продажи этилового спирта не будет распространяться на создание и продажу автомобильного бензина с добавлением этилового спирта. Также это не коснется Таможенного союза.
Кроме этого, новый законопроект запрещает изготавливать пищевой этиловый спирт тем предприятиям, которые осуществляют создание биоэтанола.
Учитывая тот факт, что себестоимость биоэтанола составляет от 25 до 30 рублей за литр, изготовление биотоплива поможет заморозить увеличение стоимости бензина и будет приносить налоговые поступления в регионы, которые не имеют возможности создавать и реализовывать нефтепродукты.
Для Российской Федерации даже 5% биоэтанола в бензине помогут добиться значительных макроэкономических эффектов:

• рост ВВП – 141 млрд руб
• рост доходов домохозяйств — 98 млрд руб
• рост федеральных и местных налогов и акцизов — 28 млрд руб.