зао «сигнал» москва е.с. панцхава, м.м. шипилов, н.д. ковалев

БИОРЕСУРСЫ РОССИИ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
БИОЭНЕРГЕТИКА – ЭКОНОМИКА И ПОЛИТИКА.
БИОГАЗ – НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫЙ И
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ВИД ТОПЛИВА ДЛЯ
РОССИЙСКОГО АГРОПРОМЫШЛЕННОГО
КОМПЛЕКСА.
ЗАО ЦЕНТР «ЭКОРОС», ЗАО «СИГНАЛ»
МОСКВА
Е.С. ПАНЦХАВА, М.М. ШИПИЛОВ, Н.Д. КОВАЛЕВ,
ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ
ОБЪЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА
БИОТОПЛИВ ИЗ БИОМАССЫ
НЕ
БУДУТ УСТУПАТЬ ОБЪЕМАМ
ЕЖЕГОДНОЙ ДОБЫЧИ НЕФТИ,
УГЛЯ И ПРИРОДНОГО ГАЗА,
(более 900 млн. ту.т./год)
БЕЗ УЧЕТА
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕБИТА
НЕФТИ НА СТАРЫХ
ПРОМЫСЛАХ
(Годовой энергобаланс России –
немного более 1600 млн. ту.т.)
«ПЯТЬ КИТОВ» СОВРЕМЕННОЙ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ ДЛЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО
ПРОИЗВОДСТВА БИОТОПЛИВ В РОССИИ
1. ОРГАНИЧЕСКИЕ ОТХОДЫ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА.(80 млн. т у.т./год к
2020г. - 154 млн. ту.т.)
2. ОТХОДЫ ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА И ДЕРЕВООБРАБОТКИ. (20 млрд. ту.т.
–всего; ежегодно можно производить до 1 млрд. ту.т.интенсивная технология)
3. ТОРФ (Всего -60 млрд. ту.т. 10.7 млрд. ту.т.
промышленный фонд, 100 млн. ту.т./год)
4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПЛАНТАЦИИ
(минимум 270.9 млн. ту.т./год, 19.5 млн. га - 20%
биогаз – 228.5 млн. ту.т., этанол – 41.9 млн. ту.т.)
5. ГАЗИФИКАЦИЯ ОСТАТОЧНОЙ НЕФТИ
(14 млрд. тонн извлекаемой нефти с 1965г.- 28 лет)
СОЗДАНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ
БИОЭНЕРГЕТИКИ СВЯЗАНО С
РАЗРАБОТКОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ ДЕБИТА
НЕФТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ БИОГАЗА.
50-е ГОДЫ ПРОШЛОГО СТОЛЕТИЯ.
ИНСТИТУТ МИКРОБИОЛОГИИ АН СССР.
ЛАБОРАТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ.
ЧЛ.-КОРР. АН СССР С.И. КУЗНЕЦОВ
ПРОМЫШЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ С.И. КУЗНЕЦОВА 1955-1956г.г.
Раствор мелассы
+ метановый
биоценоз
Дебит нефти
H2 S
CH
4
Газовая
линза
Нефтеносный
горизонт
Пластовые
воды
SO
Раствор мелассы +
метановый
биоценоз
биометан
4
H2 S
50 лет отечественной биоэнергетики
1955-1956 г. Член-корр. АН СССР С.И. Кузнецов (1900-1987)
- автор теории биологического происхождения природного газа
Первый промышленный эксперимент по использованию биогазовой
технологии для повышения дебита нефти в отработанных месторождениях.
1958 - 1959г.г. Исследование бактериальной сульфатредукции в нефтезалежах
(Кузнецова В.А., Панцхава Е.С.)
1959-1960г.г.Начало исследований по биометангенерации в нефтеносных пластах ( Кузнецов С.И., Панцхава Е.С. )
1960-1969 РАЗРАБОТКА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ОСНОВ ПРОМЫШЛЕННОЙ БИОГА-ЗОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
(чл.-корр. АН СССР В.Н. Букин,
В.Я. Быховский, Е.С. Панцхава,
И.С. Логоткин и др.)
1979-1989г.г.СОЗДАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ПРОГРАММ ПО БИОЭНЕРГЕТИКЕ (ГКНТ
СССР, М.И. Фугенфиров)
1976-1988г.г. повышения дебита нефти с
применением биогазовых технологий
… превышение
добычи нефти
составляло от 10 до 30%.
За эти годы в Татарии … было
добыто более 700 тыс. тонн
нефти.
Академик РАН М.В. ИвановРуководитель проблемы
(ученик С.И. Кузнецова),
Директор ИНМИ РАН
Современная биоэнергетика - сегмент мировой энергетики, в последнее два-три года стала объектом боль-
шой политической игры, затронувшей интересы
нескольких сотен миллионов людей во всем мире,
это:
1) необходимость удовлетворения растущих потребностей населения в обеспечении топливом и энергией.
2) резкое повышение цен мирового рынка на основные
продукты питания из-за их использования для производства моторного топлива, что привело к сокращению
экспорта пшеницы, риса и растительного масла основными странами-производителями, к их прогрессирующему дефициту, повышению цен на них , голоду и голодным бунтам в ряде крупных по населению стран – все
это серьезнее, чем борьба за
энергетические источники.
Виновата ли в этом БИОЭНЕРГЕТИКА,
или
надо искать иные причины например, геополитические?
МИРОВОЙ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫЙ КРИЗИС
И БИОТОПЛИВА
• Мировой продовольственный кризис продолжится до 2015 г.,
считает президент Всемирного банка Роберт Зеллик, : до этого
времени цены на зерно останутся повышенными.
Президент Всемирного банка Роберт Зеллик
призвал страны изменить аграрную политику и
прежде всего отношение к биотопливу,
которое следует производить не
из зерна, а из целлюлозы.
(то, о чем я постоянно излагаю в своих
докладах и статьях)
России подобные явления могут не угрожать при рациональном экономическом и
социальном решении проблемы производства биотоплив. Более того, Россия ,
сделав ставку на получение биотоплив из
отходов ЛПК и ДО , а также ТОРФА и,
прежде всего, БИОГАЗА из многочисленных органических отходов АПК, может
стать одним и основных мировых производителей экологически чистой сельскохозяйственной продукции.
РОССИЯ И БИОТОПЛИВА
РОССИЯ ИМЕЕТ ВСЕ НЕОБХОДИМЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА БИОТОПЛИВ, НЕ ЗАТРАГИВАЮЩИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ – ЗЕРНА И МАСЛЯНИЧНЫХ КУЛЬТУР.
НУЖНА ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПРОГРАММА.
ЭТО ВОПРОС БЕЗОПАСНОСТИ СТРАНЫ.
Нужно ли России САМОЙ МОГУЩЕСТВЕННОЙ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ДЕРЖАВЕ
Интенсивное развитие
производств биотоплив ?
Да, нужно, причем, гораздо в большей степени
для внутреннего потребления, особенно на
локальном уровне, чем для экспорта.
ПОЧЕМУ ЖЕ РОССИИ ТАК НЕОБХОДИМО
АКТИВНО ЗАНИМАТЬСЯ РАЗВИТИЕМ
БИОЭНЕРГЕТИКИ?
Нужна ли альтернативная энергетика России?
ЧТО РОССИЯ БУДЕТ ПРОДАВАТЬ И СКОЛЬКО НУЖНО ДОБЫВАТЬ НЕФТИ В 2020-2030
Г.Г.?
По оценке некоторых российских экспертов Россия уже
в 2007г. прошла пик добычи нефти.
Эта цифра – суть всей
внешней политики США
Потребление
нефти в США
2005г.
Добыча нефти
1990г.
США
США
РОССИЯ
Прогноз общего потребление
нефти в России по уровню
США на человека в 2005г. в
2020-2030г.г.
623.5 млн. т/год
389 млн. т
Добыча нефти, 2007г.
1.3 т/чел./год
Добыча нефти на человека в
год 2007г.
498.0 млн. т/год
3.43 т/чел./год
4.3 т/чел./год
Потребление нефти на
человека в год 2007г.
Экспорт нефти
США 2001.
46 млн. т/год
К 2020г.
-
Экспорт нефти в России
2007г.
4.3 т/чел./год
1.6 т/чел./год
=2.7 т/чел./год
266 млн. т/год
889 млн. тонн/год с экспортом
ПЕРВАЯ ПРОБЛЕМА
Необходимо:
1. увеличить добычу нефти в 1.8 раза
2. повысить качество ее переработки в
моторное топливо с 44% до 75%
3. изыскать новые месторождения нефти
4. Возродить старые месторождения с
помощью биотехнологий.
ВТОРАЯ ПРОБЛЕМА –
ПРОГНОЗИРУЕМЫЙ ДЕФИЦИТ ПРИРОДНОГО ГАЗА В РОССИИИ.
По прогнозам Института проблем естественных монополий России
А нужно ли продавать такое количество газа, оставив страну на голодном пайке?
ДОБЫЧА
ПРИРОДНОГО
ГАЗА
ПРОГНОЗИРУЕМЫЙ ДЕФИЦИТ ПРИРОДНОГО ГАЗА МЕЖДУ ДОБЫЧЕЙ
И ПОТРЕБЛЕНИЕМ В РОССИИ ПО ГОДАМ
2006г.
2007
2010
2020
2020
С УЧЕТОМ
ПРОГРАММЫ
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
650 млрд.
Куб .м
0.0
120
млрд.к.м
343
млрд.к.м
200
млрд.к.м
ПРЕДЫДУЩИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОПЫТ ПРЕДПОЛАГАЕТ, ЧТО ЭТОТ ДЕФИЦИТ,
ПРЕЖДЕ ВСЕГО, ПОЧУВСТВУЕТ СЕЛО!
ЧЕМ ЗАКРЫТЬ ПРЕДПОЛАГАЕМЫЙ ДЕФИЦИТ?
В связи с принятием Политического решения (Указ
Президента Д.А. Медведева от 4 июня 2008г.)о
развитии экологической энергетики, в том числе, и
биоэнергетики в России необходимо решить три
основные задачи:
1. Определить масштабы возобновляемых
сырьевых источников.
2. Разработать и внедрить высокорентабельные
технологии.
3. Определить масштабность и приоритетность
того или иного вида биотоплива в зависимости от
конкретного региона.
Решение первой задачи.
1.Отходы АПК и городов
2. Отходы ЛПК
3. Торф
ВИДЫ РОССИЙСКИХ БИОТОПЛИВ, ТИП СЫРЬЯ, ВНУТРЕННЕЕ
ПОТРБЛЕНИЕ И ЭКСПОРТ
общий потенциальный объем энергии биомассы – 824 млн. ту.т./год
ЭКСПОРТ
сырье
ВНУТРЕННЕЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ
Жидкое биотопливо
биоэтанол
биодизель
Биобутанол
Нефтепродукты
Крахмалистые и масленичные
культуры
Древесина
Отхода АПК
Торф
Остаточная нефть
биоэтанол
биодизель
Биобутанол
Нефтепродукты
Твердое биотопливо
пеллеты
щепа
Древесина
Отходы АПК
Торф
Пеллеты
Щепа
Брикеты
Газообразное биотопливо
биоводород
Древесина
Торф
Отходы АПК
Энергетические культуры
Син-газ
Биоводород
биогаз
ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ СЫРЬЕВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ РОССИЙСКОЙ БИОЭНЕРГЕТИКИ
Период, годы
2007
ОТРАСЛЬ
2020
Общая Масса, Млн. т
642.2
Энергосодержание, Млн. Ту.т.
80.6
Лесопроизводство Общий Запас Лесной Древесины Млн. Куб. 73028
м
Общее Энергосодержание, Млн.ту. т.
38983
Годовая Вырубка, Млн. куб. м
130
Общая Масса Отходов, Млн. т
26
Энергосодержание Отходов, Млн.ту. т.
13
Деревообработка Общая Масса Отходов, млн. т
32.5
Энергосодержание Млн.ту.т.
16.3
1600
154
73028
38983
550
110
55
137.5
68.8
175.8
61.3
30.8
10753
175.8
61.3
30.8
10753
109.9
277.8
Отходы АПК
ТОРФ
Общие Запасы, Млрд. т
Энергосодержание, Млрд.Ту. т.
Промышленный Фонд, Млрд. т
Энергосодержание, Млн. Ту.т.
Возможный объем Без торфа, Млн. ту.т.
Биотоплив к 2020г.
По всем отраслям С торфом, млн. ту.т (100 млн. ту.т./год)
209.9 377.8
2020
Вариант
США
2020
Вариант
Швеции
1020
204
102
255
127.5
2960
592
296
740
370
383.5
820
483.5
920
1. Современный агропромышленный комплекс
России производит в год по факту 2005 г .
до 624.2 млн. т (225 млн. т по сухому
.веществу.) органических отходов
с энергосодержанием –
80.6 млн. т нефтяного эквивалента.
(Справочник по ресурсам возобновляемых источников энергии России и местным
видам топлива (показатели по территориям, Москва, 2007г.)).
2006г. Институт энергетической стратегии России
(ГУ ИЭС),
ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ БИОТОПЛИВ В
РОССИИ ИЗ ОТХОДОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА И
ТБО
Животноводство:
КРС, свиноводство,
МРС
350 млн. т
53.0 млн. т (а.с.в.)
Птицеводство 23 млн. т
5.75 млн. т (а.с.в.)
Растениеводство 220 млн. т
150 млн.(а.с.в.)
ТБО 56.0 млн. т
20 млн. т(а.с.в.)
_____________________
ИТОГО: 228 млн. т (а.с.в.)
Син-газ 10 млн. т
БИОГАЗ
75.0 млрд. куб. м
59 млн. т н.э.
+1000 млн. т удобр.
Пиллеты 135 млн. т
Этанол
380тыс.т
Син-газ 77 млн. т
БИОВОДОРОД 220 млрд.к.м
2. БИОТОПЛИВНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ЛЕСОПРОИЗВОДСТВА
Швеция при площади лесов 226 тысяч кв.км ежегодно
заготавливает 80 млн. куб. м стволовой древесины.
Если это соотношение экстраполировать на площадь
лесов России, то ежегодная заготовка стволовой
древесины может составлять 2.96 млрд. куб. м, или 1.48
млрд. тонн, что по энергосодержанию равно 740 млн. т
у.т./год
Энергосодержание отходов лесосеки и
деревообработки может составить 670
млн. ту.т.
Итого: 824 млн. ту.т.(с АПК)
Отходы ЛПК и ДО
2.66 млрд.к.м.
1332 млн. т
670 млн. ту.т.
Пиллеты
1.33 млрд. т
80 млрд Евр
370 млн. т н э
Этанол
349 млн. т
55.7 млрд.$
Син-газ 798 млн. т
1995 млрд. куб. м
199.5 млрд. Евр
Водород
997.5
млрд.куб.м
лигнин
Целлюлоза
(полимер глюкозы)
50%
670 млн. т
Этанол 200л/т
134 млн. куб. м
21.4 млрд $
Ацетоно-бутиловое
Брожение
Водород 74 млрд. куб. м
Бутанол 109 млн. т
3. Разведанный и оцененный запас промышленного фонда
торфа России
1. запас – 30817 млн. т с энергосодержанием 10752 млн. т у.т.
2. При ежегодной добыче 300 млн. т (в 2 раза больше, чем СССР)
этих запасов достаточно для 102 лет добычи.
300 млн. т/год (100 млн. ту.т .)
газификация
Синтез-газ 180 млн. т/год
или 1995 млрд. куб. м
пеллеты, брикеты
300 млн. т
Прямое сжигание
биоэтанол 90 млн.т/ год
биоводород 997.5 млрд. куб. м
Распределение общих запасов торфа
1-26.2; 28..31
3-2..9 3
(1–млрд.т) и промышленного
фонда тор-фа (2 – млрд. т; 3
–млрд.ту.т.)по Федеральным
округам Российской федерации. В целом по РФ общие
запасы – 175.8 млрд. т; запасы промышленного фонда –
30.8 млрд. т, (10.75 млрд.
ту.т.).
1-83.0; 27.26
3-2.5
1
1-4.9; 2-2.18
3-0.76
1-49.0; 210.4
3-3.6 2
1-0.004; 20.00092
3-0.00032
1-3.8; 2-1.19
3-0.41
1-8.6; 2-1.47
3-0.5 4
4. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПЛАНТАЦИИ (% от 120 млн.га)
этанол, биодизель, биобутанол, биогаз
N
N
1
2
Вид с/х культуры Урожайность,
ц/га
Углеводы,
Жиры,
%
Топинамбур
Зеленая масса
клубни
900
300
18
Сладкое сорго
800
20
Биотопливо,
выход на 1 га
Площадь пашни для
Производства МТ
Для автопарка
АПК
Всего РФ
Биогаз
17500м3 68000 кВт
Этанол, 5000 кВт
2.4 т/га
800 тыс. га
0.7%
3 млн.га
2.5%
4 млн. га
3.3%
15млн. га
12.5%
Этанол 10560
6.4т/га кВт
1 млн. га
0.8%
5.6млн. Га
5%
Жмых 12 млн. т/год
1 млн. гол. КРС
Бутанол 2.16т
3.2млн. га
17млн. га
3
Пшеница
50
51
Этанол 1.9т/га
3960 кВт
3.7млн. Га 19 млн. га
3%
16%
4
Рапс
30
40
Биодизель 1.2т
8340 кВт
4 млн.га
3.3%
31 млн.га
26%
5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДОБЫЧИ НЕФТИ
МЕТОДАМИ БИОГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
5. ПОВЫШЕНИЕ ДОБЫЧИ НЕФТИ МЕТОДАМИ БИОТЕХНОЛОГИИ
В нашей стране уже полвека наблюдается негативная тенденция
снижения проектной нефтеотдачи: по сравнению с пятидесятыми годами она уменьшилась вдвое.
В недрах остается более 70% запасов нефти.
С 1965 года нефтяники оставили под землей около 14 млрд
тонн потенциально извлекаемых запасов, столько, сколько
было добыто за всю историю нефтяной отрасли России
(Директор Института микробиологии РАН, академик РАН М. В.
Иванов)
Интерес к этой технологии проявил Китай и применил, а также
Иран
•
Источник: Галина Костина, журнал «Эксперт», http://www.expert.ru
Современное решение проблемы увеличения дебита нефти
посредством биогазовых технологий.
ЧТО ВЫГОДНЕЕ ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ПРИМЕНЕНИЯ В
ОТЕЧЕСТВЕННОМ АПК – БИОЭТАНОЛ. БИОДИЗЕЛЬ ИЛИ
БИОГАЗ?
БИОГАЗ
Вид топлива
Урожайность т/га
а.с.в.
Биодизель (рапс)
2.0
1.8
Энергия, получаемая
с 1 га
8 343 кВт(2.1 ед.)
Биоэтанол (пшеница)
2.0
1.8
3 960 кВт (1 ед.)
Биогаз (топинамбура)
110.0
19.8
68 904 кВт (17.4
ед.)
ВЫХОД ЭНЕРГИИ С ОДНОГО ГЕКТАРА ПРИ
ПРОИЗВОДСТВЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТОПЛИВА, кВт/га
Выход энергии на кг ДИОКСИДА УГЛОЕРОДА при сжигании различных
видов топлива, ккал/кг
4500
4000
3500
4072 4072
3333 3364
уголь 1759
3000
2445
2500
2000
1759
нефть 3333
метан 4072
этанол 3364
1500
Бгметан 4072
1000
биогаз 60%м 2445
500
0
Многолетняя отечественная практика показала,
что БИОГАЗ является универсальным видом
топлива, его производство экологично и
энергетически более выгодно, и
может быть налажено:
- в любом селе и хуторе,
- в любой точки России,
- в любой климатической зоне.
ПОЧЕМУ БИОГАЗ И БИОГАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
НЕОБХОДИМЫ ДЛЯ АПК?
• 1. Биогазовые технологии – одновременное решение следующих
проблем: продовольственной безопасности, агрохимической,
социальной, энергетической, экологической и общей безопасности.
• , 2. Наличие мощной сырьевой базы
• 3. Биогазовые технологии – это высокоэффективные экологически
чистые органические удобрения и увеличение объемов сельскохозяйственной продукции в разы.
• 4. Биогаз прекрасное моторное топливо и решение проблем ГСМ на
селе в любом регионе.
• 5. Биогаз – топливо для производства тепловой и электрической
энергии, решение социальных проблем.
• . 6.. Биогазовые технологии – источник высокоэффективных
витамино-белковых препаратов и решение проблем, как показал
опыт СССР, повышения продуктивности скота и птицы
• 7. Российские биогазовые технологии – высокорентабельные с
окупаемостью 1-2 года.
Биогаз и решение социальных проблем на селе
В соответствии с реализацией национальной программы газификации только
44% сельской местности будет иметь
централизованное снабжение природным
газом.
А как решать эту проблему для
оставшихся 56% - 22 млн. человек ?
К 2010 г. цена на природный газ
достигнет цены более 300 $ US за
1000 куб. м
ПОТЕНЦАЛЬНАЯ ПОТРЕБНОСТЬ В БИОГАЗЕ ДЛЯ
ЗАМЕЩЕНИЯ ТОПЛИВА И ЭНЕРГИИ ДЛЯ СЕЛЬСКОГО
НАСЕЛЕНИЯ РОССИИ
•
•
•
СЕЛЬСКОЕ
НАСЕЛЕНИЕ РФ
Млн. человек
ОБЩЕЕ 37.0
ПОТРЕБЛЕНИЕ БИОГАЗА, млрд. куб. м/год
БЫТ
МОТОРНОЕ
ЭЛЕКТРОВСЕГО
ОТОПЛЕНИЕ
ТОПЛИВО
ЭНЕРГИЯ
14.2
13.6
21.3
66.0%
•
•
• 56%
•
49.1
22.0
8.0
7.64
12.0
27.64
37.3%
• ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА БИОГАЗА ИЗ
•
ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ АПК
•
74.0 (100%)
ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БИОГАЗА В ТРАНСПОРТЕ,
ПРОИЗВОДСТВЕ ЭНЕРГИИ И УДОБРЕНИЙ
СЫРЬЕ
651 млн. т
Отходы АПК
БИОГАЗ
74 млрд. к. м
100 млрд. Руб.
ТРАНСПОРТ
37 млн. т бензина
555 млрд. Руб.
УДОБРЕНИЯ
1 млрд. т
2 трлн. Руб.
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ
150 млрд. кВт ч/год
ТЕПЛОЭНЕРГИЯ
150 Ркал/год
ВОЗМОЖНОСТИ ПРОИЗВОДСТА БИОГАЗА ПО РЕГИОНАМ
РОССИИ (ГУ ИЭС)
РОССИЯ 73.7 млрд.куб.м
3.5 млрд.к.м 5
12.1 млрд.к.м
3
24.4
млрд.к.м.
1
3.1
млрд.к.м 6
18.33
Млрд.к.м
2
1.18
млрд.к.м 7
11.1млрд.куб. м.
4
Биогаз прекрасное моторное
топливо
• Как показали исследования советских ученых и
специалистов в конце 50-х – начале 60-х годов ХХ
столетия, Биогаз – это снижение доли затрат на
моторное топливо в себестоимости
сельскохозяйственной продукции до 20%.
• 72% моторного топлива потребляют три
федеральных округа: Приволжский - 28%;
Южный - 23% и Центральный - 22%.
Биогазовые технологии – это высокоэффективные экологически чистые
органические удобрения,
не содержащие патогенной микрофлоры, яиц гельминтов, семян сорняков,
фекальных запахов, нитратов и нитритов и действующих сразу же после
внесения в почву.
ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ «БИОУД-1» НА РАЗНЫЕ КУЛЬТУРЫ
Культура
Концентрация Прирост Контроль
•
•
БИОУД
урожая % ц/га
1. Яровая
Пшеница Азот 30 кг/га
15-16
25.1
2. Вико-овся1:20
36.4
ная смесь
1:10
28.4
3. Картофель 1:10
3.5
360.0
Сор.»Невский» 1:5
18.9
Прирост
т/га
Стоимость
допол.
урожая
0.39
1.25
6.8
3.5 млн.руб. /70 га
19.0 млн.руб. /70 га
Установка ИБГУ-1 производит в год 70 т удобрений, что достаточно для обработки 70 га
(5000 руб./тонна) Исследования ЭПЦ МГУ им. Ломоносова «Чашниково»
Российские биогазовые технологии
– высокорентабельные с
окупаемостью 1-2 года.
ПРОДУКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ КРС ПО БИОГАЗОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ И
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
25 голов КРС
365 т/год т навоза
• Стоимость установки 560 тыс. руб. (ЗАО «СИГНАЛ»)
• 40 куб. м/сутки биогаза
моторное топливо
7300 л/год (146000 руб.)
• Электроэнергия – 29200 кВт ч/год +Тепловая энергия – 60000 кВт
ч(т)/год + Удобрения – 365 т/год 365 га
+ от 20 до 100% урожая
Картофель доп. Урожай 1800 т (+20%) на сумму
9.0 млн. руб./год (при себестоимости 5тысяч руб. /т)
При контрольном урожае 248 ц/га
МИРОВАЯ,
ДА И
РОССИЙСКАЯ БИОЭНЕРГЕТИКА
ДЕЛАЕТ ГЛАВНУЮ СТАВКУ НА ЭТАНОЛ –
КАК ЗАМЕНИТЕЛЬ МОТОРНОГО ТОПЛИВА
Биогазовые технологии и
этанол
Независимо от исходного сырья
есть общая проблема по этанолу – барда,
которой на 1 куб. м спирта образуется до 12-14
куб. м
В 2002 г. Россия выработала 1.4 млн. куб. м
биоэтанола.
Выход барды составил 16.8 – 19.6 млн. куб. м
ПРИМЕР РЕНТАБЕЛЬНОСТИ РОССИЙСКИХ
ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА ЭТАНОЛА
(любое углеводное сырье)
барда
этанол
Кормовые препараты
МЕТАНОВОЕ БРОЖЕНИЕ
БИОГАЗ
Энергия
Витамин В-12
1.5-2.9 тонны/год
(животноводство и пти-
удобрения
( класса «БИОУД»,)
цеводство)
7. Биогазовые технологии – источник
высокоэффективных витамино-белковых
препаратов
В 1967г. в г. Ефремове и в 1969г. •
•
В г. Грозном были созданы
два крупных цеха по переработке ацетоно-бутиловой
•
мелассно-зерновой барды в •
высокорентабельный кормовой препарат витамина В-12 и •
биогаз (замещение природного газа на каждом заводе
составляло 25%) на основании
фундаментальных и технологических разработок ИНБИ им.
А.Н. Баха АН СССР (19601965г.г.).
Оба завода производили в год:
37 тысяч тонн растворителей в
соотношении (бутанол: ацетон: этанол
= 13:4:1), 21.6 млн. м3 водорода, 15
млн. куб. м биогаза; до 1 т витамина В-12 (корм. препарат)
МЕТАНТЕНК ОБЪЕМОМ 4500 куб. м .Цех
Витамина В-12 на Грозненском Ацетонобутиловом заводе 1969 г.
3000 куб. м барды / сутки
Рождение российской (советской) биоэнергетики
Схема безотходного широкомасштабного промышленного производства
биотоплив в России (СССР 1935-1969г.г.)
Сахарная
свекла
Сахар
Производство сахара
Пшеничная или
кукурузная мука
Зерно
барда
Меласса 70% сахара
Меласса 70% + мука 30%
МГУ им. М.В.Ломоносова
1935г., ИНБрП
Ацетоно-бутиловое брожение
Водород
600С
Бутанол ацетон этанол
Биодизельное
топливо
Термофильное метановое
брожение 52-540С
ИНБИ им. А.Н. Баха АН СССР 1960-1969
биогаз
газо-хол
Кормовой препарат
витамина В-12
Спиртовые заводы СССР, производившие кормовой препарат
витамина В-12 при метановом брожении мелассной спиртовой
барды
• 1.Панивежский СпЗ-д (1962г., г. Панивежес,
Лит.ССР)
• 2. Даугавпилский СпЗ-д (1965г., г. Даугавпилс, Латв.ССР)
• 3. Андрушевский СпЗ-д (1968г., Винницкая
обл., УССР)
Витамин В-12 и АПК (1967 – 1970г.г.)
1.Норма добавки витамина В-12 (в виде кормового концентрата) в
количестве от 10 до 50 мкг на 1 кг комбикорма .
2. Добавка витамина В-12 :
- повышает усвояемость растительных белков с повышением
живого веса на 29-30% у цыплят и поросят;
- снижает затраты кормов на 1 кг привеса на 18-25%, -снижает уровень животных белков в полнорационных кормах для
птицы на 30-50%,
- повышает средне-суточные привесы на 32—44% и 100%-ное
сохранение поросят в подсосный период, -увеличивает яйценоскость на 10— 26% при некоторой тенденции к
увеличению веса яиц.
ПОТРЕБНОСТЬ ОТЕЧЕСТВЕННОГО
СВИНОВОДСТВА И ПТИЦЕВОДСТВА В
ВИТАМИНЕ В-12 СОСТАВЛЯЕТ 1460 кг в год
К 2020 г. поголовье нужно увеличить, как минимум, в
2 раза. И потребуется 2920 кг витамина В-12, или
перерабатывать до 7300 тысяч куб. м барды в год,
или задействовать 55 заводов-трехтысячников, 610 тысяч куб. м этанола в год.
Расход корма в России на 1 ц привеса свинины 5.94 ц корм. Ед.
• РАЗВИТЫЕ СТРАНЫ 2-4 ц на 1 ц привеса
• Витамино-белковые добавки необходимы
для российского АПК
КОЛИЧЕСТВО ГОЛОВ СВИНЕЙ НА КАЖДУЮ 1000 ЧЕЛОВЕК ПО СТРАНАМ МИРА
700
637
600
461 487
500
400
318
364
261
300
179 204
200
111
100
0
кол.голов
россия
бразилия
сша
франция
китай
канада
польша
нидерланды
германия
ПОТЕНЦИАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОСТАВЛЯЕМОГО НА ЭКСПОРТ РОССИЕЙ ЗЕРНА ВНУТРИ
СТРАНЫ ПРИ ОТКОРМЕ МОЛОЧНОГО СТАДА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БИОГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Сроки, Урожай Поголо- Поголо- Произ- Коли- Коли- Биогаз, ПроизЧислен- Заме—
лет
Зерно- вье мо- вье,
водчество чество млрд.
водство ность
щение
вых,
лочное
шлейф. ство
отхоудоб- куб. м/ электро- населе- моторМлн. т КРС на
тыс.
молока дов,
рений, год
энергии, ния,
ного
откорме, голов
млн.
млн.
млн. т
млрд.
млн.
топтыс.
т/год
т/год
кВт
чел.
лива,
гол.
ч/год
тыс.
т/год
1
12.0
1260.6
2169.4
7.6
44
44
1.76
3.52
3.2
880.0
2
132.0 13860.0
23859.0 83.6
484.0
484.0
19.36
38.72
35.2
9680.0
Прирост урожая зерновых при применении удобрений «БИОУД» - 20%;
Средний урожай зерновых – 25 ц/га;
Общий урожай – 30 ц/га или 3 т/га
Средние удои – 20 л/гол/сутки;
Выход навоза – 40 кг/гол/сутки;
Потребление электроэнергии – 3 кВт ч/чел/сутки;
Замещение моторного топлива – 2 куб. м биогаза/л;
Выход биогаза – 40 куб. тонна навоза;
Выход удобрений – 1 т/т навоза;
Применение удобрений – 1 т/га в год.
Фуражное зерно - 3.5 т/ус. гол./год
ГИДРОЛИЗНЫЙ СПИРТ
• Гидролизные спирты из древесины производит
единственная страна в мире - Россия. Они в три
раза дешевле пищевых,…..
• Производство технического гидролизного этанола
в 2002г.составило 35 тысяч тонн
• Россия располагает мощностями, использующими
гидролизные технологии, позволяющими
производить до 200 тысяч тонн/год гидролизного
спирта.
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТАНОЛА ИЗ
ДРЕВЕСИНЫ
• Шесть компаний Канады и США активно
работают над созданием новых более
экологически чистых и продуктивных
технологий получения гидролизного этанола:
• 1. Iogen Corporation (Canada),
• 2. BBC International Corporation (USA),
• 3. Arkenol, Inc. (USA),
• 4. Paszner ACOS (Canada),
• 5. Brightstar Synfuels Co (USA) +
• 6. Bioengenering Resources Inc. (USA)
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТАНОЛА ИЗ ДРЕВЕСИНЫ
Особый интерес для наших специалистов
должны представить разработки двух
последних компаний по получению
биоэтанола методами биотехнологии из
синтез-газа:
6CO + 3H2O > C2H5OH + 4CO2 and
6H2 + 2CO2 > C2H5OH + 3H2O
ВЫВОДЫ
1. Потенциальные объемы производства
биотоплив в России не уступают
масштабам добычи нефти, природного
газа и угля.
2. УСПЕШНОЕ РАЗВИТИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОГО АПК СВЯЗАНО С РАЗВИТИЕМ БИОЭНЕРГЕТИКИ.
3. У РОССИИ ЕСТЬ ВСЕ ВОЗМОЖНОСТИ
ЗАНЯТЬ СУЩЕСТВЕННУЮ НИШУ В
МИРОВОМ РЫНКЕ БИОТОПЛИВ.
ВЫВОДЫ
УСПЕШНОЕ РАЗВИТИЕ БИОГАЗОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В РОССИИ
ПОЗВОЛИТ:
1.РЕШИТЬ ПРОБЛЕМУ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
РОССИИ, УВЕЛИЧИТЬ В РАЗЫ ПРОИЗВОДСТВО ЭКОЛОГИЧЕСКИ
ЧИСТОЙ ПРОДУКЦИИ, ЧТО СДЕЛАЕТ ЕЕ ВЫСОКОНКУРЕНТНОЙ
НА МИРОВОМ РЫНКЕ.
2. РЕШИТЬ СОЦИАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СЕЛА: ТЕПЛО, ,
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ, МОТОРНОЕ ТОПЛИВО И КАК СЛЕДСТВИЕ –
РЕШЕНИЕ ДЕМОГРАФИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМЫ РОССИИ.
3.БИОГАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОЖНО ПРИМЕНИТЬ В ЛЮБОЙ ТОЧКЕ
РОССИИ, ЧТО ОБЕСПЕЧИТ ЕЕ ОБЩУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ.
4.РЕШИТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ПРОБЛЕМУ С/Х ПРОИЗВОДСТВА И
СОЗДАТЬ ЭКОЛОГИЧЕИ ЧИСТУЮ ОБСТАНОВКУ ДЛЯ
ОБИТАТЕЛЕЙ РОССИЙСКОЙ ДЕРЕВНИ.
5.ВОССТАНОВИТЬ ПЛОДОРОДИЕ РОССИЙСКИХ ПОЧВ, В ТОМ ЧИСЛЕ,
И ЧЕРНОЗЕМОВ И ИХ ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ЧИСТОТУ.
6. ВОССТАНОВИТЬ ДОБЫЧУ НЕФТИ НА СТАРЫХ
МЕСТОРОЖДЕНИЯХ РОССИИ НА УРОВНЕ ЕЕ
ЕЖЕГОДНОЙ ДОБЫЧИ (до 500 млн. т).
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
БИОГАЗ – ЭТО
МАКРОЭКОНОМИКА
АПК !