Способны ли биокомпоненты решить экологические проблемы топливного рынка?
Николай Колесник, заместитель министра энергетики Украины:
Мир движется одновременно в двух стратегических измерениях/направлениях – сплошная электрификация и производство возобновляемых топлив – как биотопливо или водород.
Крупнейшие энергетические компании мира активно формируют бизнес-направления как в генерации возобновляемых источников энергии, строя ветро- и солнечные парки, системы накопления энергии, так и активно конкурируют за свой процент мирового рынка биоджет, биодизеля.
Кризисы на сырьевых рынках, в частности, на нефтяных, влияющих на стоимость топлив, уменьшение выбросов в рамках климатической повестки дня, нехватку собственной добычи углеводородов и требования к аграрному сектору по увеличению уровня переработки сельскохозяйственного сырья стимулируют диверсификацию использования биокомпонентов в производстве моторных топлив.
Поэтому в долгосрочной перспективе наличие сырья и конкурентные технологии переработки станут главными преимуществами, обеспечивающими увеличение эффективности выхода конечной товарной продукции.
Биотопливо: тренд к масштабированию
Новейшие технологические решения в генерации электроэнергии, авиации и судоходстве, в производстве синтетических топлив открыли для биотоплива множество возможностей, и их спектр будет только расти.
Несколько слов о процессе производства. Биотопливо производится из органических материалов, таких как растения или побочных продуктов животноводства.
Современные технологии значительно расширили “ассортимент” биотоплива. Оно существует в жестком, жидком, газообразном состояниях и обычно используется как заменитель ископаемых видов топлива.
Биотопливо разделяют также на первичное (органика, используемая для отопления и производства электроэнергии – щепа, пеллеты) – и вторичное (продукт переработки биомассы, используемый в транспортной отрасли – этанол, биодизель).
Когда мы говорим о поколениях биотоплива (а их четыре), обычно подразумевается 30 лет между каждым поколением. Другое поколение – это сырье растительного происхождения, содержащее жиры, крахмал, сахар. Жиры и масла перерабатываются в биодизель, а крахмалы и сахара – в спирты.
Биотопливо II поколения изготавливается из целлюлозы, которую можно получить из непродовольственных культур и отходов биомассы (кукурузная полова и кочаны, солома, древесина и побочные продукты ее обработки).
Биотопливо III поколения использует как сырье водоросли. Биотопливо IV поколения – это быстрорастущие фотосинтезирующие микроорганизмы, производящие жидкое топливо непосредственно из углекислого газа. Но эта разработка находится на стадии разработки.
Именно эти виды биотоплива наиболее перспективны в будущем, поэтому их обычно и называют передовыми видами биотоплива или зелеными углеводородами.
Представление о том, что процесс производства биотоплива имеет отрицательный чистый энергетический баланс несколько устарело, поскольку достижения в сельском хозяйстве (например, генетически модифицированные культуры и удобрения) вместе с лучшими методами преобразования снизили производственные расходы топлива, необходимые для производства “молекулы” этанола.
По данным Министерства энергетики США, этанол, производимый из кукурузы, обеспечивает, по крайней мере, на 30% больше энергии, чем тратится на его производство. Этот чистый энергетический баланс значительно выше для этанола на основе кукурузы, мелассы, рапса или сои, как, например, в Бразилии.
COVID19 – вызов для биотоплива
Пандемия COVID-19 и его последствия поразили многие отрасли мировой промышленности. Так же повлияли они и на индустрию биотоплива. Например, в США спрос на него снизился из-за перебоев в цепочке поставок и дистрибуции и уменьшения производства сырья.
Это повлекло за собой огромное давление на биодизельную промышленность. В странах Европы, где получают свой топливный продукт из кукурузы, наблюдалось также значительное падение спроса на кукурузное масло.
В Квебеке (Канада) биодизельные заводы также простаивали длительное время, но приступили к работе на 50-70% мощности – и биодизельная промышленность начала медленно восстанавливаться.
Наибольшим вызовом для биотоплива на ближайшие годы является стоимость сырья. Сейчас его доля составляет от 80-90% конечной цены.
Biojet: авиационное биотопливо будущего
Авиационная промышленность играет немаловажную роль в мировой экономике. Она обеспечивает работой до 57 млн. человек и производит около 2,2 триллиона долларов США мирового ВВП. В ближайшие десятилетия отрасль ожидает существенный рост.
Авиационная транспортная инициативная группа (ATAG) ожидает, что к 2035 году 7,2 млрд. пассажиров станут клиентами авиакомпаний в крупных аэропортах. Этот всплеск повлечет за собой 3,1 млрд. тонн выбросов парниковых газов (ПГ) к 2050 г., что в 4 раза превышает базовый уровень 2015 г. в 0,78 млрд. тонн.
Поэтому мировые “мейджоры” уделяют внимание развитию бизнес-направлений производства биокомпонентов и синтетических топлив, уделяют внимание исследованиям и разработкам в области экологически чистого устойчивого авиационного топлива (SAF, Sustainable Aviation Fuel) с низким содержанием углерода, которое является устойчивой версией топлива Jet A и A -1.
SAF – это безопасное и надежное биотопливо, которое используется для двигателей самолетов и обладает свойствами, подобными традиционному реактивному топливу. SAF может значительно сократить выбросы ПГ в течение жизненного цикла или даже иметь отрицательный углеродный след.
Оно может производиться из остатков и отходов циркулярной экономики (животноводство, кулинарные жиры, пищевые отходы).
Авиакомпания KLM еще в 2011 г. выполнила первый в мире коммерческий авиарейс, частично осуществленный на SAF, полученном из использованных кулинарных жиров. Сегодня KLM добавляет 1% SAF в топливную систему в аэропорту Амстердама. И хотя это выглядит довольно скромно, это важный шаг для декарбонизации авиаперевозок.
Стратегическая цель KLM заключается в постепенном увеличении использования SAF, достигнув 10% от общего потребления авиакеросина до 2030 г.
Глобальное потребление SAF в 2023 г. составило 450 – 500 тыс. т, впрочем, это лишь 0,1% от общего потребления авиационного топлива согласно данным Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA).
Биотопливо в мировом судоходстве
С 1 января 2024 г. Система торговли выбросами ЕС (EU-ETS) начала охватывать ПГ от морского транспорта. На практике, начиная с 2025 г., судоходные компании должны покупать и использовать квоты ETS на выбросы за каждую тонну CO2.
Следовательно, выбросы в морском секторе должны быть либо устранены за счет использования альтернативных видов топлива, либо компаниям необходимо будет взять в кредит сумму, которая не может быть исключена из системы ETS ЕС, и будет потенциально составлять 8,2 млрд. евро к 2026 г.
В Турции в этом году начали использовать биодизель в секторе судоходства , чтобы предотвратить ущерб компаниям в условиях международной конкуренции. Госорган по регулированию энергетического рынка Турции (EPDK) внес поправки в Положение о лицензировании деятельности на нефтяном рынке, предполагающие использование “экологически чистых морских компонентов для смешения”, полученных из местных источников, при смешивании судового топлива в количестве до 30%. Предполагается, что на первом этапе в секторе судоходства ежегодно будет использовано 10 тысяч тонн компонентов.
Японский судоходный гигант NYK в сотрудничестве с горнодобывающей компанией BHP и GoodFuels испытал 30% смесь морского газойля на основе UCO в своем сухом виде дедвейтом 180 000 тонн. В Сингапуре BHP и GoodFuels также сотрудничают над испытанием биотоплива с использованием топлива на основе пищевого масла, сырого талового масла и осадка сточных вод.
Рынок биотоплива: жесткая конкуренция
Украина может занять свою нишу в мировой индустрии биотоплива , использовав свой агропотенциал. Мы производим 4 млн. 743 тыс. тонн соевых бобов и всего 340 тыс. тонн соевого масла, которые могут быть использованы для рынка SAF.
К сожалению, пока переработка соевых культур осуществляется не в Украине, а большая часть бобов экспортируется в Азию. В то же время, мировой спрос на растительное масло увеличивается, поэтому страны с агроресурсом имеют возможность кластеризовать процессы переработки и производства конечного биокомпонента, особенно учитывая наличие спиртовой промышленности (пищевых и технических спиртов) и рыночный интерес к их приватизации.
Но конкурировать придется с настоящими мировыми лидерами этого сегмента, такими как Бразилия или крупнейшими мировыми нефтегазовыми компаниями как BP, ExxonMobil, TotalEnergy, China Petroleum и Chemical Corporation, OMW и ORLEN.
Эта страна занимает второе место в производстве этанола после США, как и является его крупнейшим потребителем, производителем и экспортером. Рынок биотоплива Бразилии оценивается в 46,54 млн. куб. м в 2024 году и, как ожидается, достигнет 55,25 млн. куб. м к 2029 году.
В настоящее время бразильский рынок биоэтанола пришел в себя после последствий пандемии. Этому способствовала растущая популярность кукурузы как сырья, и в последние годы было объявлено о строительстве нескольких заводов по производству кукурузного этанола, чтобы уменьшить зависимость от сахарного тростника.
В то же время Бразилия входит в список крупнейших потребителей биодизеля в мире. В 2021 г. в стране работало 57 авторизованных заводов по производству биодизельного топлива.
Правительство Бразилии обязало добавлять биокомпоненты в топливо. Добавление биокомпонентов обеспечивают две национальные программы , а ключевыми игроками являются такие компании, как Brasil Bio fuels, BP Bunge Bioenergy SA, Atvos Agroindustrial Investimentos S/A и другие.
Возобновляемые моторные бензины в США и ЕС
В Соединенных Штатах введена федеральная программа Стандарт возобновляемого топлива (RFS), которая требует, чтобы транспортное топливо, предоставляемое на внутреннем рынке, содержало минимальный объем возобновляемого топлива. Он потребовал, чтобы возобновляемое топливо смешивалось с транспортным топливом в растущих количествах с каждым годом, достигнув 36 млрд. галлонов к 2022 году. Каждая категория возобновляемых видов топлива в программе RFS должна выделять более низкие уровни парниковых газов (ПГ) по сравнению с нефтяным топливом.
Новые законы и стимулы к этанолу лишь способствуют широкому привлечению этанола при производстве моторных бензинов. К ним относятся налоговые кредиты на инфраструктуру, финансовая помощь землевладельцам и операторам, которые создают, производят и поставляют сырьевые культуры для производственных предприятий, расширены гранты на производство современного биотоплива и кредитные гарантии для биоперерабатывающих заводов.
В ЕС основная доля моторных бензинов, предоставляемых на рынок, соответствует марке E5, а марку E10 можно приобрести в 15 странах содружества и Великобритании. И этот сегмент рынка растет достаточно динамично. Его доля в общем потреблении автомобильных бензинов в 12 странах ЕС составляет от 45% (Эстония) до 100% (Болгария, Румыния).
Отдельно следует отметить, что в мире вместе с бензинами Е5 и Е10 возрастает потребление смесевых бензинов Е85, которые могут применяться в транспортных средствах с гибкими выбором топлива (FFV). Такие автомобили могут работать не только на Е85, но и на традиционном бензине или смеси бензина с биоэтанолом в пределах 85% без необходимости в отдельных баках.
Качественное топливо VS Цена
Несмотря на то, что на наших АЗС можно приобрести топливо с добавлением биоэтанола по более низкой цене, чем обычное, в Украине до сих пор существует предвзятость по отношению к моторным бензинам, содержащим в составе биоэтанол.
В этом контексте необходимо также обратить внимание на тот факт, что основным фактором, существенно влияющим на цену моторных топлив, являются биржевые котировки цен на сырую нефть и биоэтанол. Их соотношение. С одной стороны, рост цен на нефть приводит к ситуации, что потребление смесевых бензинов становится более привлекательным.
С другой – ограниченность предложения биоэтанола на отечественном рынке приводит к его необоснованно высокой стоимости, препятствующей широкому применению этого компонента.
Выход из сложившейся ситуации видится в развитии отечественной спиртовой промышленности, в имплементации лучших мировых практик путем принятия нового законодательства по применению биокомпонентов в производстве моторных бензинов.
Есть надежда, что принятие законопроекта 3356-д раскроет новые рыночные возможности для спиртовых заводов, простимулирует наращивание производства биоэтанола в Украине и, как следствие, приведет к существенному снижению цен на биокомпонент моторных топлив.
Что касается производства смесевых бензинов, то они, как правило, расположены на мини-НПЗ и нефтебазах крупных трейдеров. Технология производства таких биотоплив достаточно проста: бензиновая углеводородная фракция смешивается с биоэтанолом и октаноповышающими присадками. Иногда в состав смеси вводят другие добавки для обеспечения антикоррозионных, биоцидных и других свойств.
У нас действуют четыре национальных стандарта, устанавливающих технические требования к бензинам с содержанием биоэтанола, которые разработаны на основе международных систем качества и унифицированы со стандартами Европейского Союза.
Соблюдение технических требований этих стандартов позволяет предложить к коммерческому обращению высококачественные моторные бензины с добавлением биокомпонентов.
Главным требованием в таком случае является использование в качестве сырья легких дистиллятов с температурой кипения 210-220°С и разрешенных добавок (присадок) . Топливные моторные альтернативные, производимые с соблюдением таких требований качества, являются продукцией, которую можно безопасно использовать в бензиновых ДВС, если это разрешено производителем автомобиля.
К сожалению, на практике в результате использования бензиновых фракций из отечественных газовых конденсатов с температурой конца кипения 140-180°С без добавления МТБЭ или ЭТБУ потребителям предлагают углеводно-спиртовую смесь, которая и формирует общественное мнение по поводу сомнительного качества бензинов с добавлением биоэтанола.
Мерой предупреждения попадания такого контрафакта на рынок может стать возобновление действия Технического регламента после принятия законопроекта №3356-д.
Резюмируя, можно утверждать, что устойчивое наращивание потребления моторных топлив с биокомпонентами локального производства должно стать для Украины частью национального тренда в уменьшении использования ископаемых ресурсов и декарбонизации транспортной отрасли.
Такое направление развития экономики Украины позволит обеспечить наилучшее соотношение “цена” – “качество” на предлагаемые внутреннему потребителю моторные топлива, учитывая все растущую нестабильность мирового нефтяного рынка. (Epravda.com.ua)