ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Широкий интерес к использованию биоэнергии был частично вызван опасениями относительно будущих запасов энергии. Возможная роль продуктов фотосинтеза как источников энергии должна рассматриваться на фоне основных отраслей мировой промышленности, занимающихся добычей и переработкой традиционных видов топлива. Для обеспечения будущих потребностей в энергии необходимы новые крупные источники энергии. Энергия из биомассы вряд ли составит сколько-нибудь значительную долю в общем потреблении энергии.
Существует множество мелких рынков биотоплива, но их масштаб мал по сравнению с рынками других видов топлива. Продукция биотоп — ливных предприятий стоит дороже традиционных видов топлива; иногда эти предприятия получают местные субсидии. Уровень исследований по биоэнергии не может быть оправдан наличием таких малых рынков сбыта. Необходима реальная перспектива выпуска продукции, которая в широком масштабе сможет заменить при необходимости традиционные виды топлива, в частности нефть.
Характеристики биологически возобновляемых видов энергии были рассмотрены как по сути, с использованием технико-экономических критериев, так и в сравнении с традиционными видами энергии. Как можно было ожидать, выводы не в пользу биотоплива при использовании последнего в развитых странах (при очень небольшой роли, которую возобновляемые виды энергии играют в мировом потреблении энергии). Использованные критерии включают размер ресурсов, технические возможности, продуктивность процесса, денежные затраты, загрязнение окружающей среды, влияние на социальные условия и перспективы исследования.
Все проблемы использования биотоплива в корне своем связаны с первыми двумя законами термодинамики. Ресурсы биоэнергии, доступные человеку, слишком малы (первый закон) и слишком "разбавлены” (второй закон). Высокая стоимость, неблагоприятные энергетические показатели, загрязнение и т. д. — все сводится к этим двум фактам и в значительной мере считается неизбежным. Конечно, вполне возможно значительное повышение эффективности процессов, но мы неизбежно сталкиваемся с фактом незначительности объема продуктов фотосинтеза в сельском хозяйстве и лесоводстве и их низкой энергетической плотностью по сравнению с ископаемыми и ядерным видами топлива.
Анализ каждого упомянутого критерия вызывает серьезные опасения относительно жизненности предложений по получению биоэнергии, и только в исключительных обстоятельствах проблемы могут оказаться разрешимыми в течение короткого времени. Наука, однако, считает вполне возможным, что со временем биоэнергия будет играть более существенную роль в деятельности человека. К сожалению, лучшая возможность осуществить этот вариант — это вернуться к предыдущей стадии развития и значительно более сокращенному населению земного шара.
Как было показано, биологические ресурсы, используемые в настоящее время сельским хозяйством и лесоводством, относительно малы с точки зрения энергетических характеристик. Широкое использование этих ресурсов для производства энергии окажет большое влияние на другие отрасли промышленности. Следует сказать, что в истории использования энергии проходили десятки лет и века, прежде чем новые виды топлива достигали значительной доли в общем потреблении энергии. Переход к использованию новых видов энергии происходил тогда, когда этому способствовали механизм цен и правление новых технологий. В отношении биотоплива действия этих механизмов не Наблюдалось. Использование ресурсов к тому же ограничивается многими факторами, включая солнечную радиацию, почвенцо-климатические факторы, потребности в удобрениях и пестицидах, социальные факторы. Поэтому биомасса идет по высоким ценам при использовании ее для производства продуктов, иных, чем топливо; некоторые из этих продуктов, особенно продукты питания, имеют более важное значение для человека, чем промышленная энергия.
Процессы получения и использования биомассы в качестве топлива представляются осуществимыми, по крайней мере, в общих чертах. На опытных установках не получали только биологический водород. Другие процессы представляются реальными при продуктивности, являющейся низкой по сравнению с продуктивностью процессов получения ископаемых и ядерных видов топлива. При современном состоянии знаний перспективы значительного повышения продуктивности этих реакций являются слабыми.
Низкая продуктивность приводит к высоким капитальным издержкам и делает биотопливо дорогостоящим по сравнению с традиционными видами топлива. Эти издержки в сочетании с обычно высокой стоимостью биомассы (сырья) делает цены на биотопливо в несколько (до 10) раз выше стоимости альтернативных вариантов. Рыночные цены на биомассу характеризуются одним из наиболее резких различий между существующим положением и прогнозами сторонников биотоплива. Значительное несоответствие существует между ценами на мировом рын-
ке на продукцию сельского хозяйства и лесоводства и ценами,- необходимыми для обеспечения рентабельности получения биотоплива. Даже отходы и остатки редко можно получить бесплатно. Маловероятно, что энергетические плантации могут обеспечить биомассу по значительно более низким ценам, чем те, которые существуют в настоящее время.
Стремление к использованию биотоплива часто основывалось на растущих ценах на ископаемые виды топлива, в то время как стоимость сырья для производства биотоплива считалась постоянной величиной. Большая роль, которую играют дешевые виды ископаемого топлива в выращивании, уборке и переработке биомассы, ставит это утверждение под сомнение. В развитых странах произошли громадные изменения с тех пор, когда древесина играла существенную роль в обеспечении энергией, и дешевая энергия стала неотъемлемой, хотя и скрытой частью почти всех видов человеческой деятельности.
Так как виды биотоплива представляют собой ’’разбавленные” источники энергии, они требуют больших затрат энергии при их производстве. Затраты по отношению к объему конечного продукта при производстве биотоплива значительно выше, чем при производстве ископаемой или ядерной энергии, однако энергия, необходимая для производртва этих видов топлива, поступает за счет именно этих ископаемых и ядерных видов топлива. Экономия ископаемых видов топлива путем использования возобновляемых видов не была продемонстрирована достаточно убедительно (например, в случае спирта). Вследствие незаметного проникновения дешевых видов энергии во все сферы экономической деятельности можно легко войти в заблуждение, считая, ф что открыты новые, нетронутые источники энергии, в то время как фактически при эксплуатации этих источников возрастет нагрузка на традиционные источники энергии. В отношении возобновляемых видов энергии не всегда проводится анализ степени загрязнения окружающей среды, а также степень риска, связанного с их использованием; такой анализ был проведен недавно на примере традиционных и ядерных видов топлива. Рубка леса, например, является довольно опасным занятием. Углерод, остающийся после завершения процессов производства возобновляемых видов топлива, часто составляет значительную долю от массы сырья, усложняя удаление жидких, газообразных и твердых отходов. Большое число и малые размеры заводов по производству биотоплива усложняют проблему, связанную со степенью риска и загрязнения окружающей среды.
Социальный аспект широкого использования биотоплива является, пожалуй, более неблагоприятным в долгосрочном плане, чем результаты чистых экономических расчетов. Во-первых, возникает вопрос занятости в случаях, когда требуется увеличение производительности труда, особенно в развивающихся странах. Процессы по производству биотоплива характеризуются низкой производительностью труда. Во — вторых, производство биоэнергии требует больших земельных площадей
для обеспечения достаточного количества сырья. Нарушение картины ландшафта и влияние на зоны отдыха, транспорт и фауну в современной ситуации вряд ли будут восприняты положительно.
Остаются особые случаи, когда биотопливо может использоваться, по крайней мере, временно и когда возможно более широкое его использование в будущем. Первый случай касается развивающихся стран, где большое число людей вынуждены восполнять свои относительно небольшие количества энергии биомассы для удовлетворения основных потребностей в топливе. Можно не сомневаться, что эти люди обратятся к более энергоемким и обильным видам топлива, если таковые окажутся в наличии. Во-вторых, есть случаи, когда биотопливо имеет как эстетическое, так и утилитарное значение: древесина и уголь будут продолжать использоваться в качестве топлива для обогрева помещений. Последний случай определить трудно, так как он представляет скорее зло, чем благо, для национальной экономики. Это произойдет в случаях, когда излишки сельскохозяйственной продукции-.будут использоваться как низкосортное топливо. Субсидии, необходимые для предотвращения банкротства производителей биомассы, указывают на компромиссную природу такой деятельности, а также на невозможность того, что этот путь может дать стабильный или значительный источник топлива. Аналогично этому превращение отходов и остатков в топливо может осуществляться в некоторых ситуациях, однако маловероятно, что оно может иметь глобальное значение. Необходима разработка более дешевых методов удаления отходов и более эффективного их использования.
Как показало это исследование, вложение крупных сумм в развитие биоэнергетики неоправдано. Со стороны основных отраслей энергетической промышленности вполне разумно осуществлять контроль за ходом разработок в области ферментации, анаэробного разложения, производства растительных масел и термического обогащения биомассы. Предложения, которые могут внести изменения в области производства биотоплива, должны быть тщательным образом проанализированы и исследованы. За последние годы предложения по получению биологически возобновляемых видов энергии являются только небольшой частью общего числа предложений по производству новых видов топлива. К сожалению, выводы относительно использования предложенных видов топлива оказались аналогичными выводам по использованию биотоплива. Вследствие сложности и разнообразия идей по использованию биоэнергии трезвая их оценка занимает много времени, в течение которого могут быть затрачены большие денежные средства. В настоящее время уже имеются признаки снижения интереса к этому вопросу. Падение цен на ископаемые виды топлива, увеличение числа нерентабельных процессов производства возобновляемых видов энергии, более глубокое понимание технических проблем сыграли определённую роль в снижении интереса к этой проблеме.
[1]Под странами с нерыночной экономикой подразумеваются главным образом социалистические страны. — Прим. ред.