Знание-сила, 2007 № 11 (965) - [43]

Поговорим об этаноле. Мало известный широкой публике, среди людей интересующихся он пользуется особой славой. Одни с завистью говорят, что в Бразилии на этаноле уже бегает 40% автомашин, а другие их поправляют, что этанол обеспечивает не просто 40% бразильских машин, а 40% всех вообще бразильских энергетических потребностей. Передают друг другу, что этанол этот производится из обыкновенной кукурузы (маиса), а этого добра — завались. К тому же оно «возобновляемое» — сегодня использовал, завтра новое вырастет, только собирай. А озабоченные глобальным потеплением люди добавляют ко всему этому свое: мол, отходы от сжигаемого этанола — в отличие от сжигаемого бензина — не загрязняют атмосферу и не угрожают нам добавочными летними градусами.

Теперь по существу. Этанол — это просто этиловый спирт, тот самый, который в домашних условиях получают с помощью брожения из свеклы, крахмала, риса, кукурузы и прочих сахаросодержащих материалов, включая дерево, и который потом, после очистки, называют самогоном, горилкой, чачей, сакэ, виски, а также просто «табуретовкой». В промышленных условиях этанол производится чаще всего из кукурузных зерен: предварительно они дробятся, варятся и перемалываются до состояния тончайшего порошка, который затем смешивается с водой и ферментами, благодаря чему из крахмала выделяется сахар. Он поступает в ферментационные баки, где добавка дрожжей, вызывающих брожение, постепенно превращает материал в смесь, содержащую 15% спирта; этот спирт стекает в дистилляционные баки, где окончательно освобождается от воды, охлаждается и денатурируется. Оставшаяся в ходе производства выжимка продается как корм скоту. Если смешать этанол с каким-нибудь растительным маслом и специальным катализатором, он помогает выделить из масла эфиры, которые затем превращаются в «биодизель», то есть подобие дизельного топлива.

Когда-то Форд создал первый автомобильный двигатель, предназначенный работать на этаноле («модель Т» 1908 года). Сегодня такие двигатели значительно более совершенны и могут работать на смеси этанола и бензина (этанола в такой смеси, как правило, 10-15%), и именно такими двигателями оснащено большинство упомянутых выше бразильских машин, а также несколько миллионов американских, особенно в «кукурузных штатах». (Почти 15% бразильских машин может работать вообще на чистом биоэтаноле.) Биодизельное топливо можно применять в нормальных двигателях, без их предварительной модификации. Кстати, первый дизельный двигатель Рудольфа Дизеля, созданный в 1892 году, работал на арахисовом масле. Так что на первый взгляд представляется, что в качестве автомобильного топлива эти два вида биогорючего, особенно биоэтанол, явно дают основания для оптимизма.

Внимательный взгляд открывает ряд недостатков. Прежде всего этанол выделяет на 33% меньше энергии, чем такое же количество бензина. Это означает, что для езды на одно и то же расстояние заправляться этанолом нужно в полтора раза чаще, чем бензином. Но это еще терпимо. Хуже, что производство этанола, как видно из приведенного выше описания промышленного процесса, требует затрат энергии. В этом процессе на производство единицы «этанольной» энергии нужно затратить 0,44 единицы энергии натурального газа. Но есть и не столь приметные дополнительные затраты: зерно нужно вырастить — это означает применение удобрений и пестицидов, производство которых, разумеется, требует энергозатрат; зерно нужно собрать, а это означает затрату энергии на работу комбайнов; наконец, этанол нужно доставить на рынок — а это означает перевозку в цистернах (по трубам его гнать нельзя — в трубопроводы часто проникает вода, а этанол, в отличие от бензина и дизеля, легко с ней смешивается, теряя при этом свои топливные свойства).

Суммарные подсчеты всех этих затрат дают разные результаты у разных экономистов — кое у кого из них получается даже, что затраты на производство этанола превышают его энергетическое содержание. Большинство оценок не так суровы, но сходятся в том, что если выгода и есть, то она невелика — около 10%. Хуже выглядят оценки выгод этанола в том, что касается загрязнения атмосферы. В январе 2006 года в журнале «Science» было опубликовано исследование сотрудников Калифорнийского университета, которые пришли к выводу, что преимущества этанола над бензином в плане выброса углекислого газа близки к нулю (а если этанол производить не с помощью газа, а с помощью угля, то бензин даже лучше). Впрочем, в другом исследовании этанол оказался на 13% лучше бензина в плане загрязнения атмосферы, но при условии, что все остатки от производства этанола пойдут в печь или на корм скоту, а это условие далеко не на всех фабриках выполняется.

Можно было бы, конечно, смириться со всеми этими недостатками ради великой цели освобождения от нефтяной удавки, но увы — оказывается, этанол и здесь не годится на роль спасителя. Вот трезвые грустные цифры: для того чтобы заменить этанолом хотя бы 10% автомобильного топлива, разным странам (с учетом количества их жителей и автомашин) придется отдать под производство кукурузы от 30% (США) до 72% (Европа) всех своих посевных площадей! (В среднем по миру эта цифра не так устрашающе огромна — «всего» 9%, но она рассчитана по сегодняшнему числу автомашин в мире, а ведь оно стремительно растет.)