Від газової «сокири» — до енергетичного «гаю»

У райцентрі Борщів, що на Тернопільщині, один із міських дитсадків під час опалювального сезону 2008—2009 рр. газом уже не обігрівали. Котельню переведено на альтернативні види палива. У місті — аж дев’ять деревообробних цехів та підприємств. Тому відходів деревини, а також деревної щепи цілком вистачає, щоб опалювати не тільки «Лісову казку», а й два інші дошкільні заклади. У міській раді підрахували: при теперішній ціні газу для бюджетної сфери із застосуванням абонентської плати тепло для цього дитсадка коштувало б 260 тисяч гривень на опалювальний сезон. А кілокалорії, отримані від згоряння деревини, разом із обслуговуванням їх виробництва коштуватимуть усього-на-всього 86 тисяч гривень. Тож економія — очевидна! «Працівники держлісгоспів і облавтодору спалюють відходи санітарних рубок лісу і полезахисних лісослуг, — не приховує подиву міський голова Борщова Іван Башняк. — Бракує фантазії, щоб спрямувати цю деревину на потреби соціальної, бюджетної сфери. Але це ще не вся сировина, здатна замінити блакитне паливо…»

Суспільство має змінити ставлення до біомаси з енергетичних рослин та фітоенергетики в цілому. А виробникам біопалива слід по-новому оцінити, власне, енергетичний потенціал сільськогосподарських культур та економічно обґрунтувати доцільність їх вирощування. Адже новітні технології переробки біомаси дозволяють перетворювати її енергію і в рідкий стан, зокрема етанол та бутанол, і в твердий — брикети, пелети, і в газоподібний — біогаз, метан.

Відновлювані джерела на основі біомаси уже тривалий час розвиваються в Західній Європі. Зазначений напрям науки започатковано і в ряді українських наукових закладів, зокрема в Інституті цукрових буряків (ІЦБ) Української академії аграрних наук. Вирощування біосировини для цього наукового підрозділу — справа не нова. Невипадково його партнерами є науковці з Нідерландів і Норвегії з технопарку Energigarden та співробітники Національного ботанічного саду імені М.Гришка, які мають повчальний багаторічний досвід вирощування фітоенергетичних культур в Україні.

«Для виробництва етанолу, бутанолу та біогазу цукрові буряки — культура перспективна й економічно вигідна, — переконує завідувач сектору технології вирощування цукрових буряків для виробництва цукру та біопалива ІЦБ УААН, кандидат сільськогосподарських наук Михайло Гументик. — Її енергетична спроможність — 135—150 ГДж/га. З однієї тонни коренеплодів цукрових буряків, використовуючи відповідну технологію, можна отримати 500 куб. м. газу—метану, а переробивши одну тонну гички — 400 куб. м. При анаеробному бродінні, без доступу кисню, цукро­вмісної біомаси, в основі якої є сахароза та фруктоза, можна отримати до 90 відсотків сконцентрованої в ній енергії. Собівартість 1000 кубометрів такого біогазу становитиме близько 350 гривень, що вшестеро-увосьмеро дешевше, ніж ціна природного газу для непобутових споживачів України. За розрахунками зарубіжних фахівців, заклавши близько п’яти мільйонів гектарів посівів цукровмісних енергетичних культур для виробництва біогазу, Україна, маючи відповідну кількість біогазових установок, може забезпечити себе власним газом. Біогаз — це суміш із 65—75% метану і 20—30% вуглекислоти, а також незначної кількості сірководню, азоту та водню. Він може бути перетворений у рідкий стан для використання в побуті та заправки автомобілів. Один кубометр біогазу забезпечує 5—7 кілокалорій тепла й еквівалентний 4 кВт^.год еле­ктроенергії, або 0,6 л дизпального, або 1,5 кг вугілля, або 3,5 кг дров».

Відповідно до технології вирощування, способів та термінів збирання, розділимо енергетичні сільськогосподарські культури на дві групи — однорічні злакові (цукрове сорго, просо) та багаторічні рослини (міскантус, світчграс, щевнат, сіда, топінамбур і швидкоростучі дерева— енергетична верба, тополя).

«В кінці греблі ростуть верби, що я насадила», — співається у народній пісні. У Борщові вони в кінці греблі не ростуть. Бо там ці верби — енергетичні. Невеличку плантацію міський голова Іван Башняк називає образно — «перші паростки енергетичної незалежності». Якщо перекласти це мовою науки, то енергетична верба (Salix) справді є перспективною культурою для отримання твердого біопалива у вигляді брикетів та пелетів.

«За три роки енергетична верба виростає до шести-семи метрів зав­вишки й має велику кількість паростків. Насадження залишаються продуктивними протягом 20—25 років. І в цей період урожай можна збирати кожних три роки в кількості 30 т/га сухої речовини. Особливість і перевага цієї верби — вона стійка до морозів, посухи та шкідників, може рости на ґрунтах різного типу — на пагорбах, у ярах та на непродуктивних землях, що потребують рекультивації. Теплотворна здатність абсолютно сухої верби не відрізняється від теплотворної здатності інших порід деревини і становить приблизно 17—18 МДж/кг. Проте одна тонна верби з вологістю 40% забезпечує 1 Гкал тепла, тоді як така ж кількість сухої сировини при вологості 15% дає 2 Гкал тепла», — говорить про цінні властивості енергетичної верби завідувач відділу технології вирощування цукрових буряків для виробництва цукру та біопалива ІЦБ УААН, доктор сільськогосподарських наук Василь Курило.

Досвід «зеленої» енергетики мають Норвегія, Данія, Німеччина, Австрія, Польща. Найбільші успіхи в цій сфері демонструє Швеція. Тут плантації верби займають понад 20 тисяч гектарів. З неї отримують сировину навіть для теплоцентралей. Україна закладає лише перші дерева енергетичного «гаю». На Волині плантацію із 25 гектарів енергетичної верби посадили у фермерському господарстві Олександра Веремчука із села Секунь Старовижівського району. У Львові теж планують нинішнього року засадити вербою 100 гектарів. А Борщів на Тернопільщині має 100 гектарів земель запасу, малопридатних для вирощування зернових культур. І тому далекоглядним є рішення керівників міста — закласти у 2009 році на площі чотири гектари розсадник енергетичних культур з подальшим його розмноженням.

Які ще енергетичні культури хочуть вирощувати у Борщові? До них належить міскантус (gigantheus), що розмножується кореневищем і має високий енергетичний баланс, порівняно з іншими культурами, та позитивний баланс щодо гумусу. Адже після чотирьох років вирощування він накопичує 15—20 тонн підземної біомаси, еквівалентної 8—9 т/га вуглецю. Плантацію міскантуса можна використовувати з комерційною метою 15—20 років. Дуже близькі за своїми властивостями до міскантуса багаторічне сорго «трава Колумба» та багаторічна рослина світчграс (Panicumv Virgatum L.) із великим листяним покровом. Ця трава має продуктивність біомаси від 10 тонн сухої речовини на ґрунтах із низькою родючістю до 25 тонн — на високородючих ґрунтах. Світчграс — посухостійка культура з добре розгалуженою кореневою системою, що поглинає поживні елементи з глибоких горизонтів і пристосована до вирощування на кислих ґрунтах. Перелічені рослини не забирають великої кількості поживних речовин із ґрунту, як, приміром, посіви ріпаку та соняшнику.

Енергетичний потенціал біомаси, що є в Україні у різному вигляді, становить 24 млн. тонн умовного біопалива на рік. Проте використовується нині він лише на два відсотки. Біомасу вигідно вирощувати в різних регіонах країни, особливо у сільськогосподарських. При вирощуванні енергетичних культур затрати в перерахунку на еквівалент енергії у десятки разів нижчі, порівняно з вартістю енергоносіїв, отриманих від традиційних джерел. Поза сумнівом, позитивний вплив енергетичних культур на збереження та відтворення екосистем дозволить позбутися проблем, пов’язаних із забрудненням довкілля, мінімізує тенденції глобального потепління. І, нарешті, «енергетичні» місцевості отримають значну кількість робочих місць і нові податки у місцеві бюджети.