Во второй половине 2000-х годов в условиях накопления достаточной (“критической”) массы научно-технических знаний и сложившихся соответствующих предпосылок в обществе в целом в глобальном народном хозяйстве начался процесс перехода на новую технологическую ступень. Первыми по этому пути направились передовые государства ОЭСР (США, Германия и ряд других), обладающие наиболее комплексным (системным) подходом в решении поставленных задач и преодолении современных вызовов, а также высоким уровнем социального самосознания населения и его мотивации, что обеспечивает неразрывность принимаемых общенациональных решений и социальных интересов, то есть высокую степень соответствия локальных (на уровне отдельных объектов, предприятий, населенных пунктов и т. д.) и общегосударственных целей в целом (в отраслевом разрезе и масштабах страны, группы государств). Подобная гармония интересов является мощной и эффективной опорой проводимых необходимых (и одновременно желаемых в обществе) кардинальных изменений.
Как показывает новейшая история, каждый новый трек технологического развития сопровождался серьезным повышением производительности труда (более чем в 10 раз) и резким снижением энергозатрат. Например, в XX в. были две технологические ступени: в начале столетия (конец 20-х – начало 40-х годов) и в его второй половине (70-90 гг.). Причем эти процессы происходили на фоне как экономической турбулентности, так и социальной, то есть передела сфер влияния ведущих держав (что и наблюдается на современном переходном этапе). Выход из кризиса как раз и вовлекал в оборот новые технологии: в 40-е годы прошлого века это было связано с развитием основных отраслей экономики (черной и цветной металлургии, машиностроения, энергетики, сопутствующей инфраструктуры и т. д.), в 90-е годы прорывными” стали более наукоемкие знания в таких сферах, как химия, нефтехимия, ядерная энергетика, электроника, ракетостроение, информатика и др.
Текущий “виток” технологического развития акцентирует внимание на двух основных направлениях. Первый блок связан с взаимопроникающими преобразованиями в энергетике, сферах информационных и компьютерных технологий, а также секторе электрической техники. Второй пакет базовых технологий ставит в центр внимания человека и, соответственно, медицинские, биологические, когнито-технологии и др. При этом главной доминантой нового тренда становится не объем привлекаемых инвестиций, а эффективное управление капиталовложениями, в том числе в энергетическом хозяйстве.
Одним из высокотехнологичных и инновационных сфер энергетики является сектор возобновляемых источников энергии, в том числе выпуск биотопливных энергоносителей.
Мировое производство биотоплива, тыс. барр./сут.
| 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | 2008 г. | 2009 г. | |
| Всего | 661,4 | 854,5 | 1127,0 | 1489,7 | 1635,5 |
| Сев. Америка | 265,2 | 340,1 | 472,8 | 667,8 | 767,4 |
| США | 260,6 | 335,0 | 457,3 | 649,7 | 746,4 |
| Канада | 4,6 | 5,2 | 15,4 | 18 | 20,8 |
| Центр. и Южн. Америка | 285,2 | 330,6 | 429,9 | 539,4 | 534,4 |
| Бразилия | 276,4 | 307,3 | 395,7 | 486,3 | 477,5 |
| Ямайка | 2,2 | 5,2 | 4,9 | 6,4 | 6,9 |
| Колумбия | 0,5 | 4,6 | 4,9 | 5,9 | 10,9 |
| Аргентина | 0,2 | 0,7 | 7,8 | 15,5 | 23,7 |
| Парагвай | 0,6 | 0,8 | 1,1 | 1,7 | 2,2 |
| Перу | 0,3 | 0,4 | 0,9 | 2 | 2,1 |
| Африка | 0,2 | 0,3 | 0,2 | 0,3 | 0,5 |
| Европа | 82,0 | 141,0 | 168,5 | 202,2 | 234,6 |
| ФРГ | 41,8 | 77,8 | 85,1 | 71,7 | 64,2 |
| Франция | 10,9 | 16,6 | 28 | 51,4 | 62,6 |
| Италия | 7,8 | 13,8 | 10,2 | 14,1 | 14,1 |
| Бельгия | 0,02 | 0,49 | 3,2 | 5,8 | 10,6 |
| Польша | 2,3 | 4,6 | 3,6 | 7 | 9,6 |
| Австрия | 1,6 | 2,4 | 5,5 | 5,7 | 8,1 |
| Чехия | 2,5 | 2,5 | 2,2 | 2,8 | 4,9 |
| Финляндия | 0,22 | 0,4 | 1,35 | 2,5 | 4,5 |
| Великобритания | 0,9 | 3,8 | 3,2 | 4,9 | 4 |
| Литва | 0,2 | 0,5 | 0,8 | 1,7 | 2,4 |
| Дания | 1,4 | 1,4 | 1,4 | 1,8 | 1,81 |
| Норвегия | … | … | … | 0,96 | 1,2 |
| Россия | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Азия и Океания | 28,2 | 41,7 | 54,2 | 76,8 | 93,5 |
| Китай | 21,5 | 28,1 | 34,7 | 42,3 | 45 |
| Таиланд | 1,6 | 2,6 | 4,2 | 13,4 | 17,4 |
| Индия | 3,9 | 4,5 | 4,7 | 4,8 | 6,2 |
| Малайзия | 0 | 1,1 | 2,5 | 4,5 | 5,7 |
| Австралия | 0,6 | 1,7 | 2,1 | 3,4 | 5,2 |
| Респ. Корея | 0,2 | 0,9 | 1,7 | 3,2 | 5 |
| Индонезия | 0,2 | 1,5 | 2,2 | 2 | 1,8 |
Источник: “EIA”.
В ЕС данный сектор прошел точку “невозврата” своего развития во второй половине 2000-х годов. В сегменте биотоплива первым системным документом, обобщившим предыдущий опыт и наметившим долгосрочные ориентиры до 2020 г., стала директива “Directive 2003/30/EC”, принятая в мае 2003 г.
Данный нормативный акт определил ряд первоочередных, а также глобальных задач ЕС в биотопливной промышленности с целью дальнейшего продвижения экономики по пути научно-технического прогресса, снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду и повышения уровня энергетической безопасности ЕС путем стимулирования производства и потребления следующих биоэнергоносителей:
биоэтанола;
биодизельного топлива;
биогаза;
биометанола;
биодиметилового эфира;
био-этил-тетра-бутилового эфира (био ЭТБЭ);
био-метил-тетра-бутилового эфира (био МТБЭ);
синтетического биотоплива;
биоводорода;
бионефти.
Тактика продвижения биотопливных продуктов была сформулирована в специальном плане (“The Biomass Action Plan”), который определил три приоритетных сектора: теплоэнергетика, электроэнергетика и транспорт. На транспорте декларировалась цель по увеличению потребления биотоплива к началу 2006 г. – до 2% суммарного потребления моторного топлива, 5,75% (или 4%, в зависимости от полученных результатов) – к январю 2011 г. и 10% – к 2020 г.
Одновременно Еврокомиссия провела ревизию смежных нормативных актов (в сельском хозяйстве и других отраслях экономики), а также установила требования, которым должны отвечать производимые биотопливные энергоносители. Например, жидкие виды биоэнергоносителей и их смеси нефтепродуктами должны соответствовать техническим условиям EN 228, EN 590.
В дальнейшем законодательный процесс не остановился в развитии из-за наличия сильной обратной связи с производственным сектором и конечными потребителями, и новая нормативная база стала основой для успешного формирования и дальнейшего совершенствования механизмов реализации намеченных программ.
Биоэтанол первого поколения (этиловый спирт) получают путем переработки растительного крахмалосодержащего сырья (пшеницы, кукурузы, сахарного тростника, сахарной свеклы, отходов сельскохозяйственных культур и т. п.), доля которого в себестоимости конечного продукта составляет 70-80%.
Выработка биоэтанола из 1 т сырья
| Этанол, л | Побочные продукты, кг | Углекислый газ, кг | |
| Пшеница | 375 | 330 | 370 |
| Рожь | 357 | 390 | 350 |
| Ячмень | 330 | 430 | 320 |
| Кукуруза | 410 | 300 | 400 |
Источник: “Cleandex”.
Производство сырья и примерная стоимость этилового спирта
| Производство сырья, т/га | Стоимость спирта, $/куб. м | |
| Сахарный тростник | 3,5-5,0 | 160 |
| Сорго | 3,0-5,0 | 200-300 |
| Кукуруза | 2,5 | 250-400 |
| Сахарная свекла | 2,5-3,0 | 300-400 |
| Пшеница | 0,5-2,0 | 380-400 |
| Кассава | 1,5-6,0 | 700 |
| Картофель | 1,2-2,7 | 800-900 |
Источники: “Коммерческая биотехнология”, “Renewable energy world, 2004”.
Мировыми лидерами в производстве биоэтанола традиционно являются США и Бразилия. По данным соответствующих национальных отраслевых ассоциаций (американской “Renewable Fuel Association” и бразильской “Uniao da Agroindustria Canavieira”), в 2009 г. в США данного продукта было выпущено 74 млрд. л (54% мирового производства, в основном из кукурузы), Бразилии – 40 млрд. (34%, базовое сырье – сахарный тростник). В указанном году по этому показателю ЕС занял третье место в мире (3,7 млрд. л, что на 30% больше, чем в 2008 г.).
Производство биоэтанола в ЕС в 1992-2009 гг., млн. л
| I | II | |
| 1992 г. | 44 | … |
| 1993 г. | 60 | 36 |
| 1994 г. | 101 | 68 |
| 1995 г. | 136 | 35 |
| 1996 г. | 202 | 49 |
| 1997 г. | 241 | 19 |
| 1998 г. | 248 | 3 |
| 1999 г. | 222 | -10 |
| 2000 г. | 292 | 31 |
| 2001 г. | 424 | 46 |
| 2002 г. | 488 | 15 |
| 2003 г. | 446 | -9 |
| 2004 г. | 528 | 18 |
| 2005 г. | 913 | 73 |
| 2006 г. | 1608 | 76 |
| 2007 г. | 1803 | 12 |
| 2008 г. | 2855 | 58 |
| 2009 г. | 3703 | 31 |
Примечание. I – производство, млн. т; II – изменение к предыдущему году, %. Источник: Биотопливная платформа ЕС.
Согласно представленным данным, в 1992-2009 гг. ежегодные темпы прироста биоэтанола были весьма значительными и в среднем составили 30% в год.
В 2009 г. крупнейшими европейскими производителями данного продукта стали Франция (в 2009 г. – 1,2 млрд. л, что на 25% больше, чем годом ранее), Германия (750 млн. л, прирост 31% к 2008 г.) и Испания (465 млн. л, прирост 46%). При этом наиболее высокими темпами отрасль развивалась в Швеции (прирост 124%) и Австрии (102%).
Географическая структура производства биоэтанола в ЕС в 2003-2009 гг., млн. л
| 2003 г. | 2004 г. | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | 2008 г. | 2009 г. | |
| Всего | 446 | 528 | 913 | 1608 | 1803 | 2855 | 3703 |
| Франция | 103 | 101 | 144 | 293 | 539 | 950 | 1250 |
| ФРГ | 0 | 25 | 165 | 431 | 394 | 581 | 750 |
| Испания | 201 | 254 | 303 | 402 | 348 | 346 | 465 |
| Австрия | 0 | 0 | 0 | 0 | 15 | 89 | 180 |
| Швеция | 65 | 71 | 153 | 140 | 120 | 78 | 175 |
| Польша | 76 | 48 | 64 | 120 | 155 | 200 | 166 |
| Венгрия | 0 | 0 | 35 | 34 | 30 | 150 | 150 |
| Бельгия | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 51 | 143 |
| Словакия | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 94 | 118 |
| Чехия | 0 | 0 | 0 | 15 | 33 | 76 | 113 |
| Прочие страны ЕС | 0 | 29 | 49 | 173 | 139 | 240 | 193 |
Источник: Биотопливная платформа ЕС.
В указанном году в ЕС потребление биоэтанола выросло на 23% (до 4,3 млрд. л в год) по сравнению с аналогичным показателем 2008 г. Наибольшим спросом данный продукт пользовался в Германии (1,14 млрд. л), Франции (798 млн. л) и Швеции (377 млн. л). Таким образом, несмотря на значительный прогресс Евросоюза в производстве биоэтанола, в 2009 г. на рынке объединенной Европы нехватка этого вида топлива составила примерно 600 млн. л, которые были импортированы из Бразилии (200 млн., в 2008 г. – 800 млн. л), Никарагуа, Коста-Рики и впервые – из США. (БИКИ/Энергетика Украины, СНГ, мира)