От газового «топора» — до энергетической «рощи»

В райцентре Борщив на Тернопольщине один из городских детсадов в отопительный сезон 2008—2009 годов газом уже не обогревали. Котельную перевели на альтернативные виды топлива. В городе — девять деревообрабатывающих цехов и предприятий. Поэтому отходов древесины, а также древесной щепки вполне хватает, чтобы отапливать не только «Лесную сказку», но и два других дошкольных учреждения. В городском совете подсчитали: при нынешней цене газа для бюджетной сферы и при сегодняшней абонентной плате тепло для этого детсада обошлось бы в 260 тыс. грн. на отопительный сезон. А килокалории, полученные при сжигании древесины, вместе с обслуживанием их производства будут стоить всего 86 тыс. грн. Так что экономия очевидна! «Работники гослесхозов и облавтодора сжигают отходы санитарных рубок леса и полезащитных лесополос, — не скрывает удивления городской голова Борщова Иван Башняк. — Не хватает фантазии направить эту древесину на потребности социальной, бюджетной сферы. Но это еще не все сырье, способное заменить голубое топливо...»

Общество должно изменить отношение к биомассе из энергетических растений и фитоэнергетике в целом. А производителям биотоплива нужно по-новому оценить энергетический потенциал сельскохозяйственных культур и экономически обосновать целесообразность их выращивания. Ведь новейшие технологии переработки биомассы позволяют превращать ее энергию и в жидкое состояние, в частности этанол и бутанол, и в твердое — брикеты, пелетты, и в газообразное — биогаз, метан.

Возобновляемые источники энергии на основе биомассы уже длительное время развивают в Западной Европе. Это направление науки разрабатывается и в ряде украинских научных учреждений, в частности в Институте сахарной свеклы (ИСС) Украинской академии аграрных наук. Выращивание биосырья для этого научного подразделения — дело не новое. Неслучайно его партнерами являются ученые из Нидерландов и Норвегии из технопарка Energigarden и сотрудники Национального ботанического сада им. Н.Гришко, имеющие многолетний опыт выращивания фитоэнергетических культур в Украине.

«Для производства этанола, бутанола и биогаза сахарная свекла — культура перспективная и экономически выгодная, — убеждает заведующий сектором технологии выращивания сахарной свеклы для производства сахара и биотоплива ИСС УААН, кандидат сельскохозяйственных наук Михаил Гументик. — Ее энергетическая способность — 135—150 ГДж/га. Из одной тонны корнеплодов сахарной свеклы, применяя соответствующую технологию, можно получить 500 кубометров газа метана, а переработав одну тонну ботвы — 400 кубометров. При анаэробном брожении, без доступа кислорода, сахаросодержащей биомассы, в основе которой сахароза и фруктоза, можно получить до 90% сконцентрированной в ней энергии.

Себестоимость 1000 кубометров такого биогаза составит около 350 гривен, что в шесть-восемь раз ниже цены природного газа для небытовых потребителей Украины. По расчетам зарубежных специалистов, посеяв около 5 млн. га сахаросодержащих энергетических культур для производства биогаза, Украина при наличии соответствующего количества биогазовых установок может обеспечить себя собственным газом. Биогаз — это смесь 65—75% метана и 20—30% углекислого газа, а также незначительного количества сероводорода, азота и водорода. Он может быть переведен в жидкое состояние для использования в быту и заправки автомобилей. Один кубометр биогаза дает 5—7 килокалорий тепла и эквивалентен 4 кВт^.ч электроэнергии, или 0,6 л дизтоплива, или 1,5 кг угля, или 3,5 кг дров».

В соответствии с технологией выращивания, способами и сроками сбора разделим энергетические сельскохозяйственные культуры на две группы — однолетние злаковые (сахарное сорго, просо) и многолетние растения (мискантус, свитчграс, щавнат, сида, топинамбур и быстрорастущие деревья, в частности энергетическая верба, тополь).

«В кінці греблі ростуть верби, що я насадила», — поется в народной песне. В Борщове они в конце плотины не растут. Потому что там эти вербы — энергетические. Небольшую плантацию городской голова Иван Башняк называет образно — «первые ростки энергетической независимости». Если перевести это на язык науки, то энергетическая верба (Salix) действительно является перспективной культурой для получения твердого биотоплива в виде брикетов и пелеттов.

«За три года энергетическая верба вырастает до шести-семи метров в высоту и у нее большое количество ростков. По­садки остаются про­дуктивными в течение 20—25 лет. И в этот период урожай можно собирать каждые три года в количестве 30 т/га сухого вещества. Особен­ность и преимущество этой вербы — она устойчивая к морозам, засухе и вредителям, может расти на грунтах различного типа — на холмах, в оврагах и на непродуктивных землях, требующих рекультивации. Теплообразующая способность абсолютно сухой вербы не отличается от теплообразующей способности других пород древесины и составляет приблизительно 17—18 МДж/кг. Но одна тонна вербы с влажностью 40% обеспечивает 1 Гкал тепла, в то время как такое же количество сухого сырья при влажности 15% дает 2 Гкал тепла», — рассказывает о ценных свойствах энергетической вербы заведующий отделом технологии выращивания сахарной свеклы для производства сахара и биотоплива ИСС УААН, доктор сельскохозяйственных наук Василий Курило.

Опыт «зеленой» энергетики есть у Норвегии, Дании, Германии, Австрии, Польши. Наибольшие успехи в этой сфере демонстрирует Швеция. Тут плантации вербы занимают свыше 20 тысяч гектаров. Из нее получают сырье даже для теплоцентралей. Украина только закладывает первые деревья энергетической «рощи». На Волыни плантацию в 25 гектаров энергетической вербы посадили в фермерском хозяйстве Александра Веремчука из села Секунь Старовыжевского района. Во Львове также планируют в нынешнем году засадить вербой 100 гектаров. А в Борщове на Тернопольщине есть 100 гектаров земель запаса, малопригодных для выращивания зерновых культур. И поэтому дальновидным является решение руководителей города — заложить в 2009 году на площади в 4 га питомник энергетических культур с дальнейшим его увеличением.

Какие еще энергетические культуры хотят выращивать в Борщове? К ним относится мискантус (gigantheus), который размножается корневищем и имеет высокий энергетический потенциал по сравнению с другими культурами и положительный баланс относительно гумуса. Ведь после четырех лет выращивания он накапливает 15—20 тонн подземной биомассы, эквивалентной 8—9 т/га углерода. Плантацию мискантуса можно использовать в коммерческих целях 15—20 лет. Очень близки по своим свойствам к мискантусу многолетнее сорго «трава Колумба» и многолетнее растение свитчграс (Panicumv Virgatum L.) с большим лиственным покровом. У этой травы продуктивность биомассы: от 10 тонн сухого вещества на малоплодородных почвах и до 25 тонн — на высокоплодородных. Свитчграс — засухоустойчивая культура с хорошо разветвленной корневой системой, поглощающей питательные вещества с глубоких горизонтов, и пригодна для выращивания на кислых почвах. Перечисленные растения не забирают большого количества питательных веществ из почвы, как, например, посевы рапса и подсолнечника.

Энергетический потенциал биомассы, имеющейся в Украине в разном виде, составляет 24 млн. тонн условного биотоплива в год. Но используется он сейчас только на 2%. Биомассу выгодно выращивать в разных регионах страны, особенно в сельскохозяйственных. При выращивании энергетических культур затраты в пересчете на эквивалент энергии в десятки раз ниже по сравнению со стоимостью энергоносителей, полученных из традиционных источников. Вне всякого сомнения, позитивное влияние энергетических культур на сохранение и воспроизведение экосистем позволит избавиться от проблем, связанных с загрязнением окружающей среды, минимизирует тенденции глобального потепления. И, наконец, «энергетические» местности получат значительное количество рабочих мест и новые налоги в местные бюджеты.