качества: около 60% сухой массы, или 9% зеленой массы. В пределе из борщевика можно получить около 300 млн тонн целлюлозы, вдвое больше потребностей мирового рынка.
Если грамотно производить из борщевика Сосновского биоэтанол, его прогнозируемая продуктивность при этом рекордная среди всех растений, включая теплолюбивые: в идеале до 25 тыс. литров с гектара. Нынешние рекордсмены, сахарный тростник и сахарная свекла, позволяют производить соответственно 4550 и 5060 литров биоэтанола с гектара.
4. Способы хозяйственного использования борщевика Сосновского
Первый: получение биоэтанола, то есть использование сахаристости борщевика Сосновского для производства спиртов. Биоэтанол — дешевое и экологически чистое моторное топливо.
Второй: производство сахара. Может быть в 2–3 раза повышена рентабельность сахарных заводов России при их незначительной модернизации.
Третий: увеличение кормовой базы животноводства, чтобы увеличить поголовье крупного рогатого скота в стране на порядок. Основным полупродуктом может быть жмых борщевика Сосновского после отжима сока.
Четвертый: получение древесного угля из жмыха для бытовых нужд. Технология хорошо освоена.
Пятый: получение целлюлозы из жмыха для производства картона.
Шестой: получение пилет и гранул для отопительного оборудования.
Седьмой: как сырье для фармацевтической промышленности путем выделения биологически активных соединений (кумаринов, флавоноидов, смол и др.).
Восьмой: как сырье для медицинской и парфюмерной промышленности, путем выделения из его корней, листьев и плодов эфирных масел.
Девятый: получение технических эфирных масел для различных отраслей промышленности.
Десятый: получение биоразлагаемых полимеров и пластиков из биоэтанола.
Одиннадцатый: производство биоразлагаемых упаковочных материалов из биомассы борщевика.
Двенадцатый: производство антисептирующих жидкостей (спиртовых)
Тринадцатый: производство незамерзающих жидкостей "Премиум"
Четырнадцатый: производство этилацетата (доля ввозимого в Россию этилацетата составляет не менее 60%)
Пятнадцатый: производство высокопротеиновых кормовых добавок различной консистенции из барды (содержат в своем составе не менее 15 аминокислот, суммарное содержание которых достигает 35% лизин, глицин, лейцин и.т.д.)
Шестнадцатый: получение промышленных объёмов сухой или газообразной промышленной углекислоты в процессе производства биоэтанола
Семнадцатый: получение сырья для производства порохов как альтернатива дорогому хлопку.
5. Описание получаемой продукции
Топливный биоэтанол производиться почти также, как и обычный пищевой спирт для производства алкогольных напитков, но есть несколько существенных отличий.
♦ Способ производства: все чаще для производства топливного этанола применяется "мокрый" способ производства, в то время как для производства пищевого спирта применяется "сухой» способ.
♦ Степень очистки: биозавод по производству этанола имеет две ректификационные колонны в отличие от завода пищевого спирта, где таких колонн пять.
♦ Содержание воды: топливный биоэтанол почти не содержит воды - его концентрация 99.8%. Поэтому в технологии используется дополнительное обезвоживание при помощи молекулярных сит.
♦ Энергетика: биозавод топливного этанола очень энергоэффективен. Везде, где можно, энергия восстанавливается и используется в дальнейших процессах. Одна из самых последних разработок по оптимизации энергопотребления - использование газовых турбин в трехступенчатом процессе:
♦ Турбина, потребляя газ, производит электроэнергию как для завода, так и для внешних потребителей.
♦ Очень горячие выхлопные газы идут на производство технологического пара.
♦ Еще теплый выхлоп идет на сушку барды. В результате, на выходе мы имеем почти 100% использование энергии газа.
6. Обоснование выбора площадки для реализации производства
Основными требованиями к предполагаемой площадке для реализации настоящего проекта являются:
- благоприятные почвенно-климатические условия для произрастания сырья;
- наличие развитой транспортной инфраструктуры;
- наличие подъездных железнодорожных путей с близким выходом на грузовую станцию;
- близость к главным транспортным магистралям;
- возможность удобной доставки биотоплива к морским грузовым портам;
- относительная близость к крупным оптовым потребителям биоэтанола;
- возможность ускоренного развития сырьевой базы;
- наличие квалифицированных кадров для укомплектования сельскохозяйственного и промышленного производства;
- интерес к проекту местных властей.
6.1 Аренда земельного участка
Для организации промышленного производства биоэтанола из борщевика мощностью 50 млн. литров в год необходимо развить в течении 1-2 лет достаточную сырьевую базу с целью круглогодичной загрузки завода по производству биоэтанола с побочным выходом высокопротеиновых кормовых добавок и углекислоты.
Размер участка для такого завода: 10-16 гектаров (примерно 200 х 500 метров). При наращивании объёмов целесообразно построить рельсовое кольцо на железнодорожный состав в 100 вагонов, при этом необходим участок 60-70 гектаров.
7. Мировой рынок биоэтанола
Этанол является единственным возобновляемым жидким топливом, использование которого в качестве добавки к бензину не требует изменения конструкции двигателей. Экспертная оценка международной энергетической комиссии и стран ОПЕК свидетельствует об ограниченности разведанных мировых запасов нефти (20-50 лет) и газа (50-80 лет) при существующих объемах их потребления. Не имея своих месторождений по нефти и газу, страны ЕС далеко продвинулись в вопросах использования альтернативных источников энергии, в том числе биоэтанола.
Биоэтанол как топливо обладает своеобразной «гибкостью» - существует широкий диапазон смесей с бензином, где доля биоэтанола составляет от 5 до 95%
7.1 Примеры производств биоэтанола
ЕК требует от стран установить национальные уровни производства биотоплива и объявляет международные тендеры для удовлетворения этих уровней. На настоящий момент Франция и Италия установили такие квоты: Франция - 317500 т/год, Италия - 300000 т/год.
Фотография типового завода по производству биоэтанола из зерновых культур.
Цена завода биоэтанола: от $0.50 до $1.00 за литр мощности по биоэтанолу
Размер заводов: В США средним считается завод мощностью 300-400 млн литров биоэтанола в год, в Европе средним будет завод 150-200 млн литров. Пример: Завод мощностью 151 млн литров этанола (42,000 дал/сутки) и 128,000 тонн сухой барды (DDGS). Технология - сухой помол, сырье - кукуруза. Source: Lincolnland Agri-Energy, LLC, an Illinois
7.2 Конкуренция в производстве биоэтанола в России
Заводов по производству биоэтанола из борщевика в мире пока нет. В России до отмены акциза на производство спиртов этот бизнес был мало интересен инвесторам. Но ситуация меняется очень быстро. Цена котировок биоэтанола на европейских биржах резко подросла и составляет на декабрь 2021 года - 779 E/м3. При сохранении такой цены бизнес становится интересным даже очень крупным инвесторам. Окупаемость проектов при доступе к дешёвому сырью сокращается в разы.
На конец 2021года можно рассматривать в качестве конкурентов несколько строящихся заводов по производству биоэтанола и только один, известный мне, действующий завод в г. Владикавказ, использующий в качестве сырья кукурузу.
Причины низкой конкурентной способности производства биоэтанола в России рассматривались выше в разделе «Актуальность реализации проекта».
При быстром и правильном решении всех организационных и технологических
