10/11/2016 Новости институтов

О перспективных направлениях исследований в области биоэнергетики

482 ИЦиГ СО РАН СО РАН Инновации Науки о жизни Новосибирск ​Academcity продолжает анонсировать инновационные решения, которые будут представлены на форуме "Инновационная энергетика". Сегодня предлагается ознакомиться с перспективным направлением исследований в области биоэнергетики.

Еще в августе, во время проведения "Дня поля", внимание ученых неожиданно привлекала одна интересная тема, напрямую никак не связанная с продовольственной безопасностью, но в то же время актуальная для экономики региона (а может быть, и экономики страны). Речь зашла о хозяйственном использовании в наших краях такой технической культуры, как мискантус. Точнее, мискантус сам попался на глаза представителям научной делегации. Он густо рос на опытных участках Сибирского научного-исследовательского института растениеводства и селекции (СибНИИРС), неподалеку от картофельных делянок. Руководство института, ввиду актуальности указанной темы, не преминуло воспользоваться случаем, чтобы познакомить иногородних гостей с этой удивительной культурой.

Мискантус привлекателен тем, что является богатым источником целлюлозы — "хлеба" химической промышленности. Собственно, именно такое значение ему придают специалисты Института цитологии и генетики СО РАН, занимающиеся изучением данного растения. Мысль очень дерзкая — освоить культуру мискантуса в наших условиях, сделать ее сырьем для химических предприятий. Предложение нестандартное, но довольно заманчивое, не так ли?

Давайте признаемся честно: Новосибирскую область вряд ли можно увязать с высокопродуктивным сельских хозяйством. Во всяком случае, это прямо касается хлеба. Здесь тягаться с нашим южным соседом — Алтайским краем — занятие не очень перспективное. Почему бы тогда не пойти таким вот нестандартным путем? Может, именно так наш регион зарекомендует себя с наилучшей стороны: в полях — мискантус, в городе — предприятия по производству и переработке целлюлозы (которая, заметим, стоит намного дороже муки!). А еще, скорее всего, понадобятся машиностроительные заводы, способные делать спецтехнику для уборки того же мискантуса. А также — поставщики специального оборудования для перерабатывающих предприятий. На круг выходит достаточно много игроков разного профиля. Такое сельское хозяйство наилучшим образом подходит именно Новосибирску, давно зарекомендовавшему себя в роли большой промышленной площадки.

В настоящее время в ИЦиГ СО РАН разрабатываются как минимум три технологии, связанные с переработкой биомассы мискантуса. Первое направление — это получение биоэтанола для моторного топлива. Данное направление, кстати, постепенно превращается в "технологический мейнстрим". Не только у нас, но и за рубежом ведется активный поиск технологий, связанных с получением этанола из непищевого растительного сырья (даже из соломы). Наши разработчики уверены, что предложенная ими технология получения биотоплива на основе биомассы мискантуса по себестоимости будет вполне конкурентной с существующими технологиями нефтехимической промышленности.

Второе направление — получение молочной кислоты для производства биоразлагаемых пластиков. И третье направление — получение целлюлозы для производства волокон.

Чтобы снять возможные скептические отклики на подобные предложения, сразу отметим, что культуру мискантуса примерно с теми же целями уже вовсю осваивают в развитых странах, где она дает неплохие урожаи. В наших сибирских краях это растение также чувствуется себя очень даже неплохо. По словам сотрудников ИЦиГ СО РАН, на третий год послед посадки плантация мискантуса представляет собой сплошные заросли растений высотой с человеческий рост — до 2,5 метров. Густота стояния оценивается на уровне 140-150 стеблей на один кв. метр. В последующие годы плотность стеблей стабилизируется на уровне 200-220 стеблей на "квадрат". На глубине до 20 см корневища образуют сплошную сеть. При этом урожайность сухой массы составляет 10-15 тонн на гектар.

Очень важно отметить еще один момент. Среднегодовой прирост биомассы мискантуса намного выше, чем средний прирост древесины в российских лесах. Если сравнить с конкретными деревьями, то осина ежегодно прирастает на 2,7 тонн на гектар, береза — на 3,4 тонны, сосна — на 3,6 тонн. Мискантус дает ежегодный прирост до 9,3 тонн на гектар! В наших условиях это поистине "фантастический" показатель, особенно учитывая то обстоятельство, что биомасса мискантуса примерно на 70% состоит из целлюлозы.

В принципе, даже не вдаваясь в сложные технологии переработки биомассы, она вполне пригодна для изготовления очень востребованного твердого топлива. И в этом качестве может запросто использоваться как для отопления индивидуальных домов, так и в объектах малой энергетики.

Напомним, что многие дома в нашем регионе привычно отапливаются дровами и углем. Чаще всего — и углем, и дровами. Что касается дров, то вырубку леса с этой целью иначе как варварством, назвать нельзя. Что касается угля, который используют наши "частники", то иной раз он настолько плохого качества, что после сжигания чуть ли не наполовину превращается в перемешанный с землей шлак, горами накапливаясь на приусадебных участках. В этом случае легкие пеллеты из мискантуса оказались бы для людей достойной заменой дровам и углю.

Кстати, не так давно в Комитете по энергетике мэрии Новосибирска рассматривали возможность использования твердого топлива на основе растительного сырья для небольших котельных. В этой связи даже изучался опыт скандинавских стран, где для этих целей специально высаживается ивняк (и даже разработана спецтехника для срезания веток). У нас подобные предложения все еще вызывают ухмылку. Причину понять не сложно — Россия по сию пору позиционирует себя в образе "энергетической державы", опирающейся на запасы природного топлива. И на этом фоне альтернативная энергетика воспринимается как что-то совершенно несерьезное. Не удивительно, что прогресс в энергетике мы по сию пору связываем с газификацией поселений, тогда как в преддверии Шестого технологического уклада привычные для нас газопроводы — вчерашний день. Развитые страны уже делают шаг в альтернативную энергетику, развивая, в том числе, и возобновляемые биоресурсы.

Таким образом, разработки наших ученых в очередной раз на целый шаг опережают решения наших политиков. В этой связи необходимо сделать так, чтобы данная тема получила массовое освещение и публичное обсуждение. Заинтересованных сторон в этом деле может оказаться гораздо больше, чем кажется на первый взгляд.

Олег Носков