Бункеровка судов биотопливом – новый тренд в мировой энергетике, способный удовлетворить запросы как мореплавателей, так и экологов
Разговор об истории получения и применения биотоплива следует начинать с правильной терминологии. Под биотопливом понимаются не только этанол с биодизелем, но и все субстанции органического (растительно-животного) происхождения, способные гореть с выделением тепловой энергии, а при особых условиях и взрываться. Это и дрова, и трава в состоянии сена, и тростник, и древесная смола, и сушеный навоз – все то, что использовалось человечеством с момента укрощения огня, то есть уже порядка миллиона лет.
Вначале биотопливо применялось исключительно для отопления и приготовления пищи, затем к этому добавились задачи освещения помещений и улиц. Сальные и восковые свечи дополнили светильники с маслом, а в начале XIX века инженер-полковник Петр Соболевский изобрел «термоламп», в котором дрова при горении перерабатывались в светильный газ для уличных фонарей. Несколько веков для освещения использовался китовый жир (ворвань), что поставило морских гигантов на грань исчезновения. Китообразных спас керосин, который начали производить из нефти во второй половине XIX века. Тогда же бы изобретен двигатель внутреннего сгорания, революционизировавший процессы наземного и морского перемещения. С началом массированной добычи и переработки углеводородных носителей биотопливо ненадолго вышло из тренда – всего лишь лет на 100.
Вышло, но не перестало совершенствоваться. Все эти скипидары, сольвенты, спирты, смолы и масла были активно востребованы в химической и пищевой промышленности, военном деле, строительстве, мебельном производстве, изобразительном искусстве. Этиловый спирт (этанол) человечество гнало с 1600-х годов, но только в середине XIX века химики реализовали технологии производства биоэтанола из целлюлозы и метанола из природного газа. В начале ХХ века изобрели бутиловый спирт или бутанол, который с любезной помощью бактерии Clostridia acetobutylicum перегоняли из сахарной патоки или кукурузы.
Первый же мировой нефтяной кризис 1950-х годов спровоцировал эксперименты с этанолом, метанолом и бутанолом в качестве моторного топлива. Эти опыты оказались настолько успешными, что государства, не имеющие собственных углеводородных ресурсов, начали включать в бюджет инвестирование производства биотоплива. Больше всех в этом преуспела Бразилия, с производством этанола из сахарного тростника. За кризисом 1950-х грянул еще более тяжелый для мира нефтяной коллапс 1970-х годов, и биотопливо основательно укрепило позиции достойной альтернативы бензину и солярке.
В 1990-х годах в Европе из рапсового масла начали делать биодизель. Как и бутанол (с этанолом и метанолом), этот вид топлива не требовал какой-либо доработки существующих моторов, при условии, что биотопливо нужно было в особой пропорции мешать с топливом ископаемым. Примерно в это же время в США и России начались эксперименты с производством биобензина из морских водорослей.
Очередной всплеск интереса к биотопливу произошел в XXI веке благодаря экострашилкам «парниковый эффект», «углеродный след» и «глобальное потепление». К этому времени крупнейшим производителем биотоплива стали США, благодаря соответствующим директивам конгресса. То, что при этом уничтожается флора и тают запасы пищевых продуктов, волновало разве что Фиделя Кастро, публично критиковавшего Джорджа Буша за подобные инициативы. Демонстрирующий устойчивый рост до 2020 года рынок биотоплива «просел» в пандемию Covid-19 на 8%, но даже на пике своем он не превышал трех процентов от всего мирового рынка моторного топлива.
Потенциал рынка биотоплива сдерживается искусственно – именно по тем причинам, которые имел в виду команданте Фидель. К примеру, в государствах Евросоюза действует закон, запрещающий использовать более 7% продовольственных культур в качестве сырья для биотоплива. «Погодите-ка, - призадумались наиболее светлые головы. – Продовольственных культур, но не продуктов их переработки!». Так около 10 лет назад началась «эра фритюра» - переработки в биотопливо растительного масла, используемого для приготовления блюд в фастфудах и до этого отправляемого на выброс.
С 1 января 2020 года биотопливом серьезно заинтересовались судовладельцы: в этот день начали действовать требования Международной конвенции по предотвращению загрязнения судов (МАРПОЛ), согласно которым содержание серы в судовом топливе ограничивалось до 0,5%. Это означало, что тяжелый мазут, на котором ходили до этого практически все баржи, танкеры и паромы (и даже некоторые особо длинные супер-яхты), попал под запрет и нужно было искать новые виды топлива. Альтернативой мазуту стал сжиженный природный газ (СПГ), удобный во всех отношениях, за исключением необходимости прокладывать маршрут с учетом соответствующих терминалов, которые есть не во всех портах, а также цены, которая в 2022 году резко выросла.
21 июля 2022 года впервые в истории мореплавания в порту Роттердама биотопливом был заправлен 337-метровый круизный лайнер AIDAprima. Поставщиком «коктейля» из отработанного растительного масла и MGO (морской газойль, наиболее экологичное из ископаемых судовое топливо с содержанием серы менее 0,1%) выступила компания GoodFuels (Нидерланды). Бункеровка битопливом была произведена во время семидневного круиза по Западной Европе. Представители корпорации Carnival Costa Group, во флот которой входит AIDAprima, заявили, что применение биотоплива на 80-90% снижает эмиссию CO2 в сравнении с использованием топлива фоссильного. Интересно, что 18-палубная AIDAprima проектировалась и строилась в Гамбурге в расчете на использование СПГ – четыре гибридных судовых двигателя позволяли ходить как на мазуте, так и на метане. Но метан подорожал и в декабре 2022 года Carnival Costa Group перевел на MGO четыре своих круизных лайнера. А пятый через полгода перешел на биотопливо.
Первую в России бункеровку судна биотопливом осуществила 20 июля 2023 года в порту Санкт-Петербурга компания «Газпром нефть». Одним из компонентов этого топлива стало переработанное фритюрное масло, использующееся в сети ресторанов «Вкусно – и точка». Эта сеть сдает в России 5,5 тысяч т масла ежегодно на переработку компании «Эковей», которая осуществляет его многостадийное отстаивание, фильтрацию и термообработку. Обработанное таким образом масло поступает на морской терминал, где осуществляется смешение компонентной базы биотоплива, его производство, лабораторный контроль, хранение и перевалка.
По словам руководства фастфуда, именно эта сеть первой реализовала концепцию превращения отработанного фритюра в биотопливо 10 лет назад. В свою очередь, в «Газпром нефти» поясняют, что биотопливо, имеющее в составе отработанное растительное масло, соответствует техническому регламенту и может использоваться на большинстве морских и речных судов.
В Российской национальной биотопливной ассоциации (РНБА) считают, что на сегодняшний день замещение нефтепродуктов этанолом-метанолом на топливном рынке является второстепенной задачей. Первостепенная же - убрать с рынка излишки продукции агропрома.
«Во многих развитых в плане сельского хозяйства странах наблюдается переизбыток производства сельхозпродукции, и для тех ее видов, что торгуются на бирже (commodities), это плохо, - считает президент РНБА Алексей Аблаев. - Производство биотоплива используется как способ увеличения рынка внутренней переработки зерна или другого сельхозпродукта. Это позволяет снять с рынка излишки кукурузы в США, а в Бразилии, к примеру, — контролировать цены на сахар. Если они опускаются слишком низко, правительство может, например, увеличить у себя в стране обязательный процент содержания биотоплива с 22% до 27%. Объемы переработки немедленно растут, цены на сахар — тоже».
Именно на сельском хозяйстве базировалась логика госпрограммы развития рынка биотоплива в США. До ее старта цена на кукурузу упала настолько, что американское правительство было вынуждено выкупать ее у фермеров, чтобы те не разорились. Похожая ситуация наблюдалась и в Европе, но там сельхозпродукция не выкупалась по цене выше рыночной, а просто субсидировался отказ от выращивания тех или иных культур.
«В России сейчас стала актуальной эта же проблема, - отмечал прошлым летом президент РНБА Алексей Аблаев (в статье «Топливо, растущее на поле», размещенной на ресурсе поле.рф). - Урожай зерновых у нас в прошлом году составил 157 млн тонн, в текущем, судя по всему, будет сравнимый урожай, то есть очень высокий. Внутреннее потребление у нас составляет примерно 80 млн тонн, это с учетом кормов для животных. И, по сути, у нас актуальна та же самая проблема: рынок будет затоварен зерном даже при всем имеющемся экспорте. Это ведь довольно сложно — продать 50–60 млн тонн зерна. И особенно в удаленных от портов регионах, таких как Сибирь, Алтайский край, Поволжье — там цена на зерно низкая, и как раз производство биотоплива могло бы эту цену регулировать, создавая внутренний спрос там, где он нужен».
С аграриями понятно, а как быть с автолюбителями? В принципе, на биотопливе поездил каждый, кто когда-либо заливал в бак своей машины бензин Аи-100 либо спиртосодержащий удалитель влаги. У российских сортов Аи-100 в составе примерно 5% этанола. В США свыше 1500 заправок предлагают биотопливо Е-85 (т.н дешевое спортивное), на 15% состоящее из обычного бензина и на 85% из спирта. Таким же сортом можно заправиться в Дании, стране, лидирующей в Европе по количеству биотопливных АЗС (более 100). В России 50-литровую бочку Е-85 сегодня можно купить в интернете за 7500 рублей. Это 150 рублей за литр, примерно в три раза дороже, чем стоит литр Аи-95. Вероятно, поэтому мы и не видим колонок Е-85 на российских АЗС.
Интересно, что Е-85 и более качественный Е-85+ бочками у нас покупают драг-, стрит-рейсеры, дрифтеры и прочие поклонники фильмов «Форсаж» и спортивных автомобилей. Да, это биотопливо стоит дорого и расход у него выше. Да, под него надо перепрошивать настройки двигателя, насоса и нагнетателя. Зато у Е-85 высокое октановое число (100-108) и температура горения ниже, чем у бензина. С ним не будет детонации и перегрева двигателя, а мощность, как утверждают рейсеры, возрастает на 70-100 лошадиных сил. Это отчасти совпадает с официальными данными компании SAAB, которая в 2006 году выпустила серию машин Bio Power (а в 2016-м окончательно обанкротилась): на топливе Е85 мощность двигателя повышается на 17 %, а крутящий момент — на 10 %.
Встречаются и другие рейсеры, утверждающие, что на Е-85 машина едет хуже и разрушается быстрее. Как обычно, спорщиков рассудит время, важно другое: вместе с биотопливом амбициозные автолюбители получили в руки новое волшебное средство, ускоряющее машину подобно красной кнопке NITRO, подающей в систему закись азота. И, как мы понимаем теперь, это волшебное средство помогает не только морякам и экологам, но еще и фермерам.
Текст: Дмитрий Константинов
