|
Способы получения энергии из биомассы Разное
|
Какова цена биотоплива?Дорогостоящий выбор.Большинство видов биотоплива являются дорогостоящими. Этот факт обычно признается даже сторонниками биоэнергии; она объясняет также, почему использование биотоплива в масштабах, сравнимых с масштабами использования традиционных видов в развитых странах, до сих пор не получило распространения. Там, где биотопливо все же используется, существуют особые условия. Например, правительство может субсидировать производство биотоплива (газохол в США и Бразилии) или обложить высокими налогами использование ископаемых видов топлива. И наоборот, биологическое сырье для производства биотоплива может представлять собой дешевые остатки, например, в деревообрабатывающей промышленности; оно может являться загрязняющими отходами; наконец, оно может быть результатом простого сбора материала на местности. Биотопливо может являться побочным продуктом дорогостоящих процессов переработки отходов. Эти специальные случаи не представляют собой важного потенциального источника производства энергии, сравнимого с источниками ископаемых видов топлива. Количество энергии, обеспечиваемое за счет биомассы (в основном древесные отходы), составляет в США около 3,5 % общего потребления энергии. США особенно хорошо обеспечены лесами и ресурсами древесины, и эта цифра может оказаться недосягаемой для других развитых стран. Промышленные товары часто не имеют единой рыночной стоимости. В различных областях применения существуют различные цены, например бензин для зажигалок стоит намного больше в расчете на 1 т, чем тот же продукт, используемый для обогрева или на транспорте. Биотопливо может иметь дорогостоящее использование, как, например, уголь для мангалов и грилей, древесина для костров, а также более обычное использование, такое, как заменитель традиционных видов топлива. Этот продукт иногда оценивается не по его калорийности, а с эстетической точки зрения, а также с точки зрения других факторов. Однако в этих случаях потребности в биотопливе удовлетворяются относительно легко и являются незначительными по сравнению с национальной или мировой потребностью в энергии. Проблема заключается в том, чтобы иметь возможность прогнозировать будущие потребности в типе топлива, которое в настоящее время является дорогостоящим по сравнению с традиционными видами топлива, а также по сравнению с теми, которые находятся в стадии разработки (например, ядерная энергия). Со временем эти виды топлива могут стать значительно дешевле, чем ископаемое топливо, от которого в настоящее время зависит человечество.Дорогостоящие виды топлива и будущее.Внимание, уделяемое возобновляемым видам энергии, отчасти является реакцией на повышение цен на нефть 1973 - 1974 и 1978 гг. Ископаемое топливо (уголь) сначала вытеснило возобновляемые виды топлива в развитых странах с помощью двойственного воздействия более благоприятных цен и эволюции необходимых технологий использования. Однако существует мнение, что вследствие роста цен на топливо новые отрасли биологической промышленности, такие, как биотехнология, генная инженерия, микробиология и т. д., повернут процесс в обратном направлении и восстановят в правах некоторые старые виды энергии. Тем не менее эти технологии все еще более дорогие, чем существующие стандартные технологии. Первый вопрос, на который надо получить ответ: являются ли исторические процессы обратимыми? Можно ли легко изменить многовековую тенденцию к использованию более дешевых видов энергии? Традиционно с повышением цен спрос на продукт падает при различной степени "эластичности" отношения. Спрос на нефть характеризовался относительно низкой эластичностью до тех пор, пока энергетический кризис не дал примерно 15 %-ное падение потребления продукта при росте цен на него. Существует мнение, что это падение связано в основном с факторами цен и сохранения энергии (64 %), а также условиями последовавшего спада (36 %). Создаются ли для биоэнергии благоприятные условия в результате роста цен на остальные виды энергии, или же спрос на нее упадет вместе с падением спроса на все дорогие виды энергии? Как ни странно, но этот вопрос никак не обсуждался, и отдельные специалисты, пытавшиеся поднять этот вопрос, были обвинены в том, что они вносят разногласия в общие суждения и питают особый интерес к не возобновляемым видам энергии.Развивающиеся страны.Для осуществления созидательной деятельности общества или развития биологических организмов необходим их рост. Страна со снижающимися потребностями в энергии в меньшей степени нуждается в разработке новых видов энергии, тогда как растущая экономика при повышении потребностей в энергии будет изыскивать пути получения новых и дешевых видов топлива. Несомненно, что наиболее благоприятные условия для своего использования биоэнергия имеет в условиях именно такой экономики, когда биоэнергия является более дешевой, чем существующие альтернативы. Эти условия не удовлетворяются в развитых странах, но существуют в некоторых развивающихся странах. В этих странах может происходить быстрый рост населения и валового национального продукта на душу населения. В стране могут отсутствовать запасы угля и нефти, но земельные ресурсы (по крайней мере, в некоторых странах) могут быть значительными. Труд может оплачиваться иначе, чем в развитых странах, а рабочие могут быть привязаны к земле путями, которые в других местах неприемлемы. Таким образом, в некоторых обществах может представиться возможность замещения капитала и импортируемого сырья для производства биотоплива трудом. Это обычно сводится к одному из вариантов. Время покажет, насколько будут благоприятными долгосрочные эффекты с точки зрения национального процветания или социальных последствий. Так как использование тяжелой энергии является симптомом процветания, а не нищеты, использование нищеты для создания дешевого топлива будет печальной главой в истории развития энергетики.Даже в развивающихся странах производство биотоплива нуждается в наличии особой дешевой формы биомассы, а также субсидий и искусственных препятствий на пути использования традиционных форм ископаемых продуктов. Реальности, лежащие в основе издержек производства биотоплива и субсидирования цен, пожалуй, лучше всего отражены в международных рыночных ценах на продовольствие, топливо и т. д., а также затратах человеческого труда при производстве различных продуктов. С этой точки зрения спирт, полученный из сахарного тростника, является дорогим как в плане международных цен на автомобильный бензин, который он заменяет, так и в плане затрат человеческого труда. Если спирт рассматривать как топливо, то он влечет за собой все проблемы, возникающие, например, в связи с добычей нефти в Северном море, которая имеет высокие издержки производства. Оба продукта могут страдать от недостаточного спроса в периоды спада, и обоим грозит снижение производства при падении мировых цен на нефть в случае насыщения рынка. Альтернативное использование биомасс и их производных.Некоторые специалисты выражали надежду, что исследования приведут к получению более дешевых биомасс и разработке дешевых процессов их переработки в биотопливо. В обсуждениях этих вопросов приняло участие большое число специалистов, непосредственно заинтересованных в решении этой проблемы. Однако полезно рассмотреть вопрос, что случится, если биомасса и биотопливо значительно подешевеют. В противоположность урановой руде и низкосортному углю, представляющих очень небольшую ценность для человека до тех пор, пока они не превращены в электричество или пар, биомасса и ее производные находят очень разнообразное и ценное применение. Примером могут служить зерновые и сахар, дающие продовольствие, корма, химические средства и крепкие спиртные напитки. Процесс превращения растительных сахаров в спиртные напитки, по сути, аналогичен процессу промышленного получения растворителей или топлива для двигателей внутреннего сгорания. Стоимость полученного этанола варьирует в зависимости от характера использования. В таблице ниже показана стоимость сахара как продукта питания, питьевого спирта, спирта как растворителя и заменителя автомобильного бензина. Что произойдет, если в результате исследований удастся снизить цену спирта? Ответ, по сути, тот же, что и в случае снижения цен на продукт в результате местных субсидий. Продукт является дорогостоящим, пока не будут введены в действие соответствующие законодательные положения. В Бразилии пили проалкоголь до тех пор, пока спирт не стали денатурировать. В США налоговые льготы даются только тогда, когда спирт денатурируется нефтью в газохоле.Таблица 65. Стоимость сахара при различном использовании продуктов его перегонки
Аналогичные варианты представлены продуктами: растительными маслами, употребляемыми в пищу; зерновыми и зернобобовыми, используемыми на корм животным; древесиной, используемой для производства бумаги и как строительный материал. Субсидии на производство спирта могут означать, что альтернативные, более дешевые варианты производства спирта будут поставлены в невыгодное положение. Такой эффект уже имел место в Европе, когда действовавшие субсидии на производство этанола поставили под угрозу производство синтетического спирта и лишили его рынков сбыта . Другим, нарушающим равновесие эффектом газохола является имеющее место субсидирование побочного продукта, такого, как сухая барда, используемого в качестве белковой кормовой добавки. Резкое увеличение переработки зерна на спирт в США привело к опасениям относительно избыточного поступления на рынок сухой барды, а также относительно того, что ЕЭС может закрыть двери продукту, составляющему конкуренцию их собственному небелковому зерну. В настоящее время зерновые, а не белковые корма подвергаются тарифным ограничениям в Европе. Пример производства спирта - это только один из многих вопросов, которые могут возникнуть, если биомасса и биотопливо резко подешевеют. Проблема избыточного предложения сахара, молочных продуктов и вина в Европе является сигналом трудностей, которые могут возникнуть. Результатами возможных научных открытий может воспользоваться "третий мир", однако в его распоряжении уже находится дешевое продовольствие с возможностями использования известной технологии и традиционных видов топлива. Высокие урожаи, интенсивное сельское хозяйство и современная технология во многих случаях приводили к производству более дешевых продуктов в условиях менее благоприятного климата (для культур) в развитых странах, чем те, которые можно получить в благоприятных условиях в странах третьего мира. Примером может служить свекольный сахар, производство которого дешевле в условиях механизированного сельского хозяйства, чем производство тростникового сахара в условиях экстенсивного сельского хозяйства. |