Всемірнова Вероніка Михайлівна, Біла Ганна Василівна

Вінницький національний аграрний університет

Виробництво та використання біоетанолу в Україні та світі

Біоетанол – це зневоднений етанол, вироблений з біологічно поновлюваної сировини головним чином для використання як моторне паливо для двигунів внутрішнього згоряння. Біоетанол виробляється із сільськогосподарської продукції, в якій в достатній кількості є крохмаль або цукор, наприклад, із кукурудзи, зернових культур або цукрової тростини. Аналіз літературних даних показав,що для виробництва біоетанолу здебільшого використовують фуражне зерно пшениці, тритикале, кукурудзи. Біоетанол – це високооктанове паливо, яке використовується як самостійно, так і в якості добавки до бензину. Біоетанол є відновлювальним ресурсом. Як джерело парникових газів біоетанол є найбільш нейтральним, ніж палива вуглеводневого походження; він знижує токсичність вихлопу на 21%; хорошо розчинюється у воді і тому майже не забруднює природні водні системи [1].

Провідною сировиною для виробництва біопалива, є кукурудза, цукор і рослинна олія. Для виробництва біоетанолу найбільш економічно вигідною є бразильська цукрова тростина. На другому місці – американська кукурудза. З великим відривом, йдуть інші зернові, вироблені в інших регіонах світу. Тому, використання сільськогосподарських культур у виробництві біоетанолу в світі різне. Перелік культур, які використовують для виробництва біоетанола в різних країнах, відображено в табл. 1, також в двній таблиці можна розглянути виробничі потужності біоетанола [2].

Лідерами з використання рідкого біопального: Бразилія, США та ЄС. Бразилія використовує етанол із дешевої цукрової тростини, щоб не залежати від імпорту нафти. У США поширюється етанол з кукурудзи, щоб підтримати аграрний сектор всередині країни, з одного боку, а з іншого – поліпшити стан навколишнього середовища. Європейський Союз, впроваджуючи такі технології, має на меті відразу кілька моментів: ліквідація залежності від імпорту нафти, запобігання глобальному потеплінню клімату. У 2020 році ЄС має намір використовувати біопальне більш ніж у 8% автомашин [3].

Таблиця 1

Використання сільськогосподарських культур у виробництві біоетанолу в різних країнах світу у 2010 році

Країна	Біоетанол	Біоетанол, млд. Галонів
1	2	3
Бразилія	цукровий очерет, соєві боби, пальмова олія	4966,5
Канада	кукурудза, пшениця, солома	264,2
Китай	кукурудза, пшениця, маніоку, солодке сорго	422,7
ЄС	пшениця, інші зернові культури, цукровий буряк, вино, спирт	608,4
Індія	меляса, цукровий очерет	105,7
Індонезія	цукровий очерет, маніоку	-
Таїланд	меляса, маніок, цукровий очерет	79,3
США	кукурудза	6498,7

Найбільш доцільним з економічної точки зору сировиною для виробництва біоетанолу є кукурудза – традиційна для України культура. Але при цьому необхідно відзначити, що кукурудза – це взагалі гірший з попередників у сівозміні – після кукурудзи вологи в землі майже не залишається, витрати гербіцидів і інсектицидів – найбільша серед зернових культур. Саме з обробленням кукурудзи зв’язана підвищена ерозія грунтів.

Вартість етанолу залежить від багатьох чинників. Так наприклад, в Бразилії у 60-х роках етанол був на 40% дешевший найбільш низькоякісного бензину. Це й визначило тенденцію за заміни бензину етанолом. Про що не скажеш стосовно європейських країн, де етанол, як правило є дещо дорожчим за бензин. Але незважаючи на це, застосування етанолу в суміші з бензином часто-густо є економічно доцільними [4].

Інтенсивний ріст споживання та кон’юнктура світового ринку біоетанолу дозволяють швидко нарощувати потужності з його виробництва в Україні. Країни ЄС зацікавлені в імпорті з України паливного біоетанолу. Ринок біоетанолу в Європі щорічно зростає на 3%, що є значним потенціалом для нарощування експорту. Але для цього потрібні нові правила та механізми подолання перешкод та формування ринку екологічно чистого пального, яке гальмується нафтопереробними монополістами і незацікавленими бізнес-структурами в розбалансуванні вже сформованого ринку нафтопродуктів [3].

Виробництво біоетанолу може здійснюватися 2-ма способами: «мокрим» та «сухим». Дослідження процесу одержання біоетанолу включає розробку наукових основ та експериментальне дослідження зокрема первапораційного розділення суміші етанол + вода.

На собівартість виробництва біоетанолу впливає ряд факторів, в тому числі: врожайність; вартість зерна; вміст спирту в зерні; вихід спирту із зерна; якість технологічного процесу; витрати на утримання приміщення; заробітна плата обслуговуючого персоналу тощо.

Існує ряд проблемних питань, які потрібно вирішити для створення і функціонування вітчизняного ринку біоетанолу. Зокрема, законодавчо врегулювати обов’язкове використання біоетанолу у виробництві бензинів моторних сумішевих, що дасть можливість створити попит на біоетанол та вітчизняний ринок біоетанолу, задіяти потужності державних спиртових заводів на його виробництво [5].

Очевидно, що проблема регулювання діяльності у сфері біопалива в Україні лежить не в стільки у площині законодавчого закріплення, скільки у механізмах реалізації положень законодавства. З іншого боку, суттєвою прогалиною є відсутність законодавчого закріплення ініціатив, спрямованих на побудову ринку альтернативних джерел енергії, які передбачені в законодавствах інших країнах світу (табл. 2).

Таблиця 2

Програма з розвитку біоетанолу у світі

Країна	Законодавча норма
1	2
Бразилія	Обов’язкове додавання в пальне 25% етанолу. Податкові пільги для виробників біоетанолу
Аргентина	Введення обов’язкового додавання 5% біоетанолу до пального протягом найближчих 5 років
Таїланд	Бензин, що продається у Бангкоку, має містити у своєму складі 10% біоетанолу
Індія	Обовязкова частка біоетанолу в пальному ‑ 5%
Австралія	Додавання 10% біоетанолу дл бензину
Продовження табл. 2
1	2
Великобританія	Субсидія для виробників біоетанолу в 36 центів за 1 л
ЄС	Вміст біоетанолу у пальному: 2% ‑ у 2005 році; 5,75% ‑ у 2010 році
Канада	Регіональні податкові пільги для виробників біоетанолу з 1992 року

Аналіз літературних джерел вказує на широкі можливості розвитку ринку біопального в Україні та значний ресурсний потенціал держави у нарощуванні виробництва біоетанолу. Поряд із традиційними джерелами сировини для виробництва етанолу (зернові, цукрові буряки) доцільно розвивати вирощування нетрадиційних енергетичних культур, зокрема топінамбура, який має низку переваг.

За результатами статичних напрацювань, фізико-хімічні показники біоетанолу унормовано до наведених у табл. 3.

Таблиця 3

Якісні показники біоетанолу

Назва показника	Норма показника
1	2
Зовнішній вигляд та колір	Марка А Марка Б Прозора безбарвна рідина або світло жовтого забарвлення
Густина за температури (20±0,1)0С, кг/м3	від 787 до 792
Об'ємна частка води, %, не більше	0,2
Масова концентрація сухого залишку, мг/дм3, не більше	100
Об’ємна частка спирту етилового (органічних кисневмісних сполук), %, не менше	97,8 і 98,3
Об’ємна частка метанолу, %, не більше	1,0
Об'ємна частка циклогексану, %, не більше	0,5
Масова частка кислот, у перерахунку на оцтову кислоту, %, не більше	0,007
Масова концентрація вищих спиртів С3 - С5, г/дм , не більше	12,0
Об’ємна частка бензину (вуглеводнів), %	від 1,0 до 1,5
Масова частка сірки, мг/кг, не більше	10,0
Масова концентрація фосфору, мг/дм3, не більше	0,5
Масова частка міді, мг/кг, не більше	0,1
Масова концентрація неорганічних хлоридів, мг/дм3 , не більше	20,0

Перспективи розвитку ринку біоетанолу в Україні обнадійливі, коли Україна повністю увійде в цей процес виробництва альтернативного палива, воно матиме вагому нішу на ринку палива країни. Водночас, використання аграрної сировини для виробництва біоетанолу повинно здійснюватися в умовах оптимального поєднання вирішення продовольчої та енергетичної потреби, оскільки, з одного боку, забезпечення населення продовольством є пріоритетом кожного уряду, а з іншого – енергетична незалежність держави є основою її суверенітету [4].

Тому, з впевненістю можна стверджувати, що виробництво біоетанолу має певні переваги:

- не всі розвинуті країни мають потужне сільське господарство, тому Україна має конкурентні переваги при виробництві паливного етанолу: поживні грунти, сприятлива сільськогосподарська інфраструктура та традиції вирощування зерна;

- біодизель стає в два і більше разів дешевшим від солярки, яка виробляється з нафти;

- організація та налагодження виробництва біоетанолу покращить поливно-енергетичний баланс, зменшить залежність країни від імпортних енергоносіїв, оптимізує структуру енергоресурсів, що позитивно вплине на енергетичну безпеку держави.

Література:

1. Святченко С.І. Економічні розрахунки витрат при виробництві біопалива / Вісник ЦНЗ АПВ Харківської області. – 2010. ‑ №8. – С. 274-279.

2. Полішкевич О.Р. Ефективність виробництва та переробки кукурудзи на півдні України / Миколаївський державний аграрний університет. – 2010. – С. 226-232.

3. Слобода П. Перспективи виробництва біоетанолу із топінамбура / Львівський національний аграрний університет. – 2010.

4. Заєць О.П. Виробництво біоетанолу: сучасний стан та перспективи розвитку. – 2010.

5. Воскобійник Ю.П. Проблеми виробництва та формування ринку біопалива в Україні / ННЦ «Інститут аграрної економіки». – 2010.