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.
Биотопливо третьего и четвертого поколений должно будет стоить, согласно экспертным оценкам, еще дешевле: от $50 за баррель. Причем цена может оказаться существенно ниже при развертывании производства в таких странах, как Бразилия или Россия. Специалисты ожидают, что индустрия биотоплива вырастет с нынешних $56,4 млрд до 113 млрд к 2020 г. В физических величинах получается, что это 102 млрд л этанола и 344 млрд л биодизеля.
Важной особенностью биотоплива является технологическая возможность его производства из пищевых отходов. В Европе это направление будет бурно расти, поскольку из 6 л отработанного продукта можно произвести до 5 л биодизеля. Иначе говоря, с научной точки зрения использованные продукты питания и пищевые отходы не являются отходами – это ценное сырье, и его переработка как положительно влияет на среду, так и обеспечивает возможности бизнеса предприятиям
[608].
Временное отсутствие доминирующей технологии и лидера в этой области определяет тот факт, что конкурентоспособность биотоплива де-факто зависит от доступности пахотной земли. Некоторые страны, например Россия, могли бы ликвидировать «нехватку энергомощностей» за счет вовлечения значительных ресурсов пахотной земли (простаивающей в данный момент) в производство биотоплива, что может способствовать ускоренному развитию аграрного сектора, а управление отходами должно быть объединено с производством биотоплива.
При этом биотопливо обладает еще и существенным экспортным потенциалом. Оно пока не достигло паритета с оптовой ценой электричества на «дорогих рынках», а значит, нишевые технологии, такие как биотопливо первого и второго поколений, найдут покупателя просто потому, что они уже «встроены в рынок».
Впрочем, только биотехнологии тоже не панацея. Нужно эффективнее использовать то, что уже имеется у человечества. Поле для инноваций здесь более чем обширное. В настоящий момент только потери при передаче электроэнергии по проводам составляют 7 % выработанного электричества.
