Евгений Семенович, что включает в себя понятие «биомасса»? Е.П.: Биомасса— это все, что накапливается в результате фотосинтеза на Земле. Фотосинтез — это мощнейший известный биологический механизм конверсии солнечной энергии в органическое вещество. Ну а дальше по пищевой цепочке: продукция фотосинтеза идет в животный мир и доходит до человека. Кроме того, к биомассе относятся разнообразные первичные органические отходы — это отходы, образующиеся при переработке продуктов фотосинтеза в пищевые продукты и некоторые технические товары, и вторичные отходы — отходы физиологической жизнедеятельности человека и животных. Вот это все мы называем биомассой. Ежегодно за счет фотосинтеза накапливаются миллиарды тонн органического вещества, в 10 раз по своим запасам энергии превосходящие ту энергию, которую тратит современное мировое человечество. Однако использовать в необходимых количествах эту фотосинтетическую энергию полностью в принципе нельзя. Американские эксперты подсчитали, что если вклад биомассы в американскую энергетику составит 15% от общего энергобаланса страны, то биомасса перестанет быть возобновляемой.То же самое относится и к нашей стране: начнут исчезать леса, они не будут успевать восстанавливаться — т.е. рецикл восстановления будет нарушен. Сколько добывается биомассы? Е.П.: По зеленой биомассе Россия занимает первое место в мире. У нас самые большие запасы леса — им заняты 3/4 территории страны. Однако, к сожалению, мы можем добывать только 550 млн м3 (275 млн т/год) стволовой древесины, плюс к ней 360 млн м3 (180 млн т/год) отходов, идущих на переработку (ветки, корни и т.д.). Сегодня мы добываем лесной биомассы всего лишь 135 млн м3, это очень мало. В России по основным производствам— это сельскохозяйственные производства, отходы городов и т.д.— порядка 300–350 млн т по сухому веществу. Основной вклад дает сельское хозяйство: животноводство, птицеводство, растениеводство. По животноводству мы имеем, вместе с птицеводством, около 200 млн т сухого вещества. Растениеводство, если учитывать наши урожаи, порядка 100 млн т — это солома и ботва. Сейчас в городах резко увеличиваются объемы твердых бытовых отходов (ТБО) — упаковки и т.д.— где-то порядка 50–60 млн т в год дают города. Плюс порядка 10 млн т осадков, образующихся в результате жидких стоков городской канализации. Вот в принципе основная масса тех отходов, которые так или иначе должны быть перерабатываемы. Какие существуют технологии по переработке биомассы в энергию? Е.П.: Технологий много. Однако после первого знаменитого энергетического кризиса многие специалисты обратили внимание на то, что, во-первых, биомасса— возобновляемый источник энергии, в отличие от нефти, газа и угля, и кроме того, так или иначе необходимо ее перерабатывать, поскольку это отходы и если их не затрагивать, то будет наноситься колоссальный экологический вред. Для примера приведу: птицефабрика, которая имеет миллион несушек, в год выбрасывает 72 тыс. т помета. Если это количество помета распределить по земной поверхности высотой 1 м, это займет 7,2 га. (Для представления, 7,2 га — это общая площадь дачного поселка из 36 участков каждый по 20 соток.) Вот, сколько отходов дает только одна птицефабрика. В России же несушек 280 млн, или 280 таких фабрик, и практически нигде помет не перерабатывается. Лишь на некоторых птицефабриках его сушат и продают в качестве удобрения. В начале 1980-х гг. были сделаны хорошие попытки: на Октябрьской птицефабрике Истринского района Московской области была сделана очень хорошая опытнопромышленная установка, перерабатывающая 10 т помета в сутки от 50 тыс. кур. Фабрика получала электрическую, тепловую энергию и органические отходы. Поскольку органические отходы требуют переработки и они несут в себе огромный заряд скрытой энергии, то нужно найти эффективные, экологически чистые методы их переработки. В принципе мы ничего нового в этой области не открыли. Все эти методы известны. Биогазовая технология известна в Китае вот уже 5000 лет, в Индии — 2000 лет. Биогазовые технологии являются наиболее радикальными при переработке вторичных отходов, наиболее вредных (фекалий, мочи, особенной свиной мочи и помета). Россия находится в северных широтах, это страна рискованного земледелия, среднегодовая температура ниже нуля. Поэтому те технологии, в частности биогазовые, которые применялись и применяются в Китае, где среднегодовая температура 12–15°С, в Индии — 20°С, для России не подходят. Наша задача состояла в том, чтобы создать такие технологии, такое оборудование, которое работало бы в любой точке России— с севера на юг, с востока на запад, от Сочи до Якутии. Чтоб эти технологии и оборудование были рентабельны экономически и энергоэффективны. Эту задачу наша организация — «Центр ЭкоРос»— выполнила. Мы начали с небольших крестьянских установок (ИБГУ). Четыре российских завода, которые выпускали оборудование по нашей технической документации, создали за 10 лет порядка 100 комплектов этих установок, все они реализованы. Три штуки проданы в Казахстан, там начали свое производство; несколько штук — в Беларусь, и более 70 реализовано по России — от Алтайского края до Брянской области. Рекламаций мы не получали, все установки хорошо работают. Установки перерабатывают отходы крупного рогатого скота, любой домашней живности, одна установка производит порядка 10 м3 газа в сутки. На семью из пяти человек для приготовления трехразового питания и кормления животных достаточно 5 м3газа в сутки. Значит, еще 5 м3остается на другие нужды. За счет чего получается эффективность, экономическая рентабельность? Е.П.: Дело в том, что мы используем термофильный процесс— 52–55°С, в отличие от европейских стран. Почему мы используем термофильный процесс? Потому что только при термофильном процессе сочетания физического фактора с биологическим процессом образования метана происходит полное уничтожение патогенной микрофлоры, яиц гельминтов, семян сорняков и запахов. К сожалению, не мы показали, в чем суть. Показали израильские ученые, среди которых работал один из моих учеников, который уехал в Израиль. Он привез эту термофильную технологию туда. Они показали, что основным действующим фактором, резко повышающим эффективность органических удобрений, являются ауксины — органические соединения, которые синтезируются в точке роста любого растения на земле. Так вот эти ауксины синтезируются при процессах образования биологического метана. То есть идет одновременно распад органики с образованием газа и высокоэффективных экологически чистых органических удобрений. Особенность этих удобрений также в том, что идет минерализация, поэтому все основные компоненты, необходимые для растений — аммиачный азот, окись калия, окись фосфора, кальций, магний, калий — они уже находятся в растворенном виде и моментально усваиваются. Эффект этих удобрений проявляется сразу же, как только их внесли в почву. Через неделю вы видите результат. В 1994 г. мы впервые в России создали рынок жидких удобрений. Эти удобрения оказались очень удобными. Их рыночная цена не поднимается, она составляет 5000 руб/т при стоимости исходного навоза 100 руб/т. Одна тонна таких удобрений заменяет 100 т навоза. Можете себе представить, какой это эффект для сельского хозяйства. Вместо того, чтобы возить 100 т навоза— это 20 машин пятитонников, что сейчас очень прилично по бензину и солярке— тут надо возить всего тонну. Вот, собственно, и эффект. И энергетически — термофильный процесс позволяет, так сказать, более полно перерабатывать органику с более высоким выходом биогаза. Конечно, термофильный процесс требует несколько больших эксплуатационных затрат, это понятно. Но есть еще одна особенность термофильного процесса: биогаз, который синтезируется, не содержит сероводорода. Тем самым мы своим процессом, несмотря на то что он требует больших затрат собственного газа на подогрев, уходим от страшнейшего явления — электрохимической коррозии в присутствии сероводорода. Чем страдают все западные технологии? Они требуют оснащения всех этих систем специальными фильтрами очистки от сероводорода. Вот это первый путь переработки биомассы. В силу своей специфики в советское время в нашей стране эти работы начались в конце 1979 г., по решению директивных органов СССР. Советское правительство очень активно поддержало это направление, Госкомитет по науке и технике сразу приступил к разработке программ, были сделаны две программы, построено несколько крупных биогазовых станций. К сожалению, после распада Советского Союза они оказались за границей: в г.Пярну, Эстония, на 30 тыс.голов свиней огромная станция, под Ригой совхоз «Огре» на 5000 свиней, в Крыму на 24 тыс. свиней, и несколько небольших установок в Туркменистане. Единственной в России осталась Октябрьская птицефабрика, которая под влиянием всех «перестроек» развалилась. В конце 80-х годов я понимал, что необходимо заняться созданием оборудования, которое было бы рентабельно, эффективно. Как я говорю, «науку надо было одевать в металл».Научных проработок было сделано очень много. Вообще должен сказать, и в Академии наук, и во всей советской, российской науке огромные достижения, и если бы были возможности их трансформировать в народное хозяйство, мы бы достигли очень высокого уровня развития. К сожалению, средств нет. Второе направление, тоже очень крупное, которое также было поддержано советским правительством, — это переработка древесины, особенно в генераторный газ. Тут тоже очень многое сделано, были созданы не то что опытные, а промышленные образцы генераторов, довольно мощных. Что сегодня делается в мировой биоэнергетике? Е.П.: Я был три года назад на Всеевропейском симпозиуме по биоэнергетике в Будапеште, в основном докладе, представлен в Европейской комиссии. Было сказано, что уже к 2002 г.Европейский Союз— 15 государств — получали 3,6% из общего энергобаланса за счет биомассы, причем вклад биомассы превысил вклад остальных возобновляемых источников энергии (коллекторы солнечные, фотоэлектричество, ветер и т.д.). К 2010 г. планируется довести вклад биомассы в общем энергобалансе до 12%.Это довольно высокая цифра. Мировая биоэнергетика включает несколько направлений: прежде всего, это получение биоэтанола и биодизеля для транспорта — основного нарушителя экологии в Европе и в России; затем получение генераторного газа; биосинтез газа; получение водорода и получение биогаза. Такие направления биоэнергетики активно развиваются в США, Европе, Китае. К сожалению, в России с этим дела обстоят очень плохо. Те, кто сейчас возглавляет нефтегазовое направление, не понимают, что ископаемые конечны и сейчас надо вкладывать деньги в альтернативные направления энергетики с тем, чтобы потом быстро выйти на рынок. А для этого надо готовить оборудование, которое часто бывает специфическим, поэтому пришло время тратить какие-то средства на науку, разработки и т.д. Все это окупится сторицей. Вот я вам привел наши достижения по биогазу, если такое внедрение начнется, то экономика отечественного сельского хозяйства поднимется до очень высокого уровня. Что касается биоэтанола. Биоэтанол можно применять до 10% в любых двигателях внутреннего сгорания и, что особенно важно, не требуется конструктивных изменений. Биодизель— то же самое. Это растительные масла, их можно использовать до 5–10% в любых дизельных двигателях, без их конструктивных изменений. Если вы хотите перейти на полную замену традиционных дизельных топлив, вы должны электрифицировать растительные масла, метилировать их с помощью метанола. Это недорогой и несложный процесс. Вы можете перейти целиком на рапсовое масло, подсолнечное, льняное, кокосовое и любое другое масло. Что касается этанола, то потенциальная потребность мира в этаноле для транспорта составляет два миллиарда тонн. Сейчас этанола для всех нужд производится 32 млн т, из них 20 млн т для транспорта. В России производится в основном пищевой этанол, как правило, зерновой, весь этиловый спирт идет на водку. Синтезгаз— его также можно применять в двигателях в сжатом виде. Но лучше его использовать на стационарных крупных электростанциях, такие электростанции работают в Америке и Европе. Прямое сжигание древесины в Европе происходит не в виде дров, как это принято в России, а в виде так называемых пеллет. Пеллеты— это такие маленькие «дровишки» длиной 3 см, диаметром примерно 5–7 мм, подобно спичкам. Вся Европа перешла на пеллеты. Дело в том, что если вы имеете пеллеты, вы можете автоматизировать процесс их использования в ваших домашних бойлерах, печках. Такая высокоразвитая экономически и культурно страна, как Австрия, за последнее время продала 22 тыс. бойлеров, работающих на дровах. Когда я задаю вопрос специалистам-европейцам: «А чем это вызвано?», — они затрудняются ответить. Факт остается фактом, но для австрийцев это получается дешевле, чем покупать русский газ и русскую нефть. Кстати, с увеличением вклада биоэнергетики в европейскую энергетику может случиться так, что в процентном отношении количество закупаемых у России нефти и газа уменьшится. Поскольку рынок биотоплива активно развивается в мире, нам тоже нельзя об этом забывать— мы можем его потерять. Хотя мы и единственная в мире страна с богатыми запасами леса, можем всю Европу завалить этими пеллетами. Какие перспективы у российской биоэнергетики? Е.П.: Биоэнергетика, конечно же,не панацея от всех бед. Как я сказал, 15%, самое большее— 20% от всей энергетики. Россия, если все будет нормально развиваться, везде будут считать деньги, процентов 20–25 может занять. С остальными видами возобновляемой энергетики эта цифра может составить примерно 30–35%. Но все-таки это крупный вклад, меньше газа понадобится, напомню, что страна наша необычная, несмотря на то, что сейчас создается крупнейший мировой концерн «Газнефтепром», «Газпром» купил «Сибнефть», сейчас к ним, наверное,и «Роснефть» присоединится, и казалось бы, возможно такое развитие ситуации, что Россия будет максимально газифицировать Западную Европу, Китай, Японию и, допустим, нашу страну максимально, за счет долгосрочных кредитов, потом потребители, частные лица, будут выплачивать эти кредиты в счет стоимости получаемого газа (например, газ будет стоить не $30/1000 м3, а 60, все равно это дешевле, чем мы продаем Европе— $160/1000 м3).Кубометр газа, который вы используете, сейчас стоит рубль, значит, вы платите 11 руб., на каждого человека в Москве приходится 11 м3газа в месяц. Я хоть и сторонник биоэнергетики, надо соответствовать реалиям. Если сейчас «Газпром» предпримет усилия по газификации, это хорошо, потому что есть целый ряд производств, где отходы очень большие. Я привел пример: от птицефабрики 200 т отходов в сутки. Я теоретически просчитал технологию, англичане меня натолкнули на эту мысль — в Англии в 1993 г.была построена фабрика по сжигаю куриного помета и получению электрической энергии. Эта фабрика обеспечивает электроэнергией 22 тыс. домов. В среднем получилось (правда, я удивляюсь этому), что каждый дом в Англии тратит всего лишь 10 тыс. (кВт•ч)/сут— очень мало (но может они очень экономные?).В 1998 г. была построена фабрика побольше, а в начале века была построена фабрика прямого сжигания помета, которая обеспечивает 93 тыс. домов. На наших крупных птицефабриках можно использовать биогазовые технологии, экономически все это выгодно, потому что получаются хорошие удобрения, стоят они очень дорого, а если использовать удобрения в хозяйстве, то многократно повышается их рентабельность. Однако если все птицефабрики начнут производить удобрения, нам просто не понадобится такое количество удобрений: в России пахотных земель 100–120 млн га, таких удобрений,как «Биоуд», как мы получаем, достаточно 120–240 млн т в год, а мы можем производить за счет имеющихся по сельскому хозяйству отходов 680 млн т жидких или 480 млн т твердых удобрений — многократно больше, чем нужно для наших почв. Поэтому мы можем себе позволить на крупных комплексах и птицефабриках сжигать эти отходы и получать электрическую энергию. Для этого мы должны высушить, а потом сжечь в паровых котлах электрогенераторов— а чтобы высушить, надо затратить какую-то энергию. Там, где птицефабрики имеют подводы магистрального газа, за счет него помет сушат, причем если мы берем газ просто для запуска технологии, то нам всего надо примерно фабрику в полмиллиона несушек — это 100 т помета в сутки; нам надо всего 6,5 тыс.м3 в день — это 6,5 тыс. руб.А дальше, когда уже цикл пошел, вы возвращаете часть тепла для сушки, т.е. вы здесь выигрываете за счет сжигания сухого помета, плюс вы получаете электрическую энергию. Такая фабрика может обеспечить электрической энергией ежедневно 800 домов из расчета 10 (кВт•ч)/сут на дом. То же самое относится к крупным животноводческим комплексам, где поголовье крупного рогатого скота (КРС) от 1000 до 5000 голов; к крупным свиноводческим комплексам. Например, крупный свинокомплекс на 40 тыс. голов выбрасывает в сутки 200 т отходов. Вот это новое решение. Там, где газа нет, мы можем использовать биогаз (т.е.часть этой органики мы по нашей технологии перерабатываем в биогаз; биогаз пускаем на сушку, — дальше все равно получается огромный плюс.) Третий момент, как я его называю,— энергетика и экономика сельского хозяйства. Сельское хозяйство сейчас тратит огромные деньги на покупку жидкого топлива для транспорта и сельхозмашин. Я просчитал по лучшим показателям наших хозяйств: на гектар почв от пахоты до сбора урожая тратится 45 л бензина или солярки, в лучших хозяйствах — 42 л, в среднем по стране — 120–150 л/га (!). Наши лучшие комбайны «Енисей» тратят 7 л бензина (солярки) на тонну зерна, машины немецкого класса — литр. В общем, если взять лучшие хозяйства, в среднем получается топлива 45 л/га— от пахоты до сбора урожая. Умножьте 45 л на стоимость солярки 11 руб/л, получается 450–500 руб.примерно, а один литр бензина (солярки) заменяется 1 м3 сжатого природного газа. Значит, если литр бензина стоит 15 руб., солярки — 11 руб., то газ стоит рубль. Десятикратная экономия! Если вы переведете двигатели сельскохозяйственных машин, транспортных машин, используемых в сельском хозяйстве, на природный газ, вы получите десятикратную экономию. Значит, у вас затраты на топливо в стоимости урожая с 30% уменьшатся до 5%.Это же снижение себестоимости, повышение конкурентоспособности российского сельского хозяйства. Если мы войдем в ВТО, вы представляете что это такое? Газ можно заменить биогазом, это почти одно и то же. Для этого надо работать. Надо создавать двигатели, которые могли бы работать и на жидком, и на газообразном топливе. Вот что такое биоэнергетика ЗАО Центр «Экономии ресурсов окружающей среды» (ЗАОЦентр «ЭкоРос») создано в 1993 г. и специализируется на разработке и содании технологий и оборудования в области биоэнергетики. С 1994 г. по 2004 г. эти работы финансировались Миннаукой, Минпромнаукой и Минобрнаукой из федерального бюджета по Федеральным целевым научно-техническим программам. Разработаны: 1. Биогазовые технологии термофильного метанового брожения отходов крупного рогатого скота, свинокомплексов и птицефабрик. 2. Биогазовые технологии твердофазного термофильного метанового брожения твердых отхходов сельскохозяйственного производства и твердых бытовых отходов городов. 3. Разработано и выпускается оборудование (биогазовые установки) для индивидуальных крестьянских хозяйств (ИБГУ-1), биоэнергетические установки (мини-, теплоэлектростанции на навозе или помете для средних фермерских хозяйств — БИОЭН-1), опытно-промышленные системы — комбинированные блок-модули ветро–солнце–биогазовые теплоэлектростанции для ферм и комплексов крупного рогатого скота. 4. Промышленная технология и оборудование для трехстадийного термофильного метанового брожения отходов крупного рогатого скота, повышающие эффективность и рентабельность этих процессов. 5. В 1997 г. создано совместное китайско-российское предприятие по выпуску биогазовых установок в Китае на основе разработок ЗАОЦентр «ЭкоРос».