Мировой рынок биомассы и технологии её переработки

Мировой рынок биомассы развивается очень активно и быстро. Производители и инвесторы постоянно отслеживают и оценивают новые возможности получения сырья, изменения государственной и региональной политики, факторы окружающей среды, улучшения и развитие технологий переработки. На сегодняшний момент подавляющая часть инвестиций идёт на финансирование НИОКР и отдельных небольших проектов, которые интегрируются в действующие бизнесы для снижения операционных издержек.

Понятие «биомасса» включает в себя много разных видов растительного сырья: крупы и зёрна, зелень и древесина, бытовые и промышленные отходы, сельскохозяйственные и пищевые отходы, части наземных и водных культур, отходы городского хозяйства и удобрения. К сельскохозяйственным отходам относятся: шелуха зёрен и круп, ореховая скорлупа, скошенная трава и листья. Древесина (специально выращиваемая для переработки) стала возобновляемым источником с того момента, как её научились выращивать за короткие промежутки времени. Органические отходы, такие как отходы пищевой промышленности, городской мусор и биологические удобрения постоянно производятся обществом, поэтому они, конечно, являются возобновляемым источником.

Биомасса накапливает в себе энергию Солнца за время роста растения. В зелёных частях растений солнечная энергия преобразуется в химическую (процесс фотосинтеза). Эта накопленная энергия освобождается, когда растительный материал сжигается или химически разлагается. Промышленная переработка биологического сырья позволяет на одной производственной линии получать сразу несколько видов продукции для энергетики. 

Биологическое сырьё распространено по всей Земле, и по этой причине оно уникально с точки зрения организации его поставок для производственных нужд. Кроме того биомасса может перерабатываться с помощью гораздо более экологически чистых технологий, чем, например, нефть. Это даёт биомассе целый ряд преимуществ перед другими возобновляемыми источниками и, особенно перед ископаемыми энергоносителями.

Мировое потребление энергии, полученной из возобновляемых источников, в том числе из биомассы, ежегодно увеличивается на 3%, этот рынок уже сейчас является самым быстрорастущим. Например, в США, из биомассы получают 4%, а в Дании – 18% всей потребляемой энергии этих стран.

Основываясь на прогнозах потребности в биомассе Международное Агентство по Энергетике (IEA) оценивает инвестиции в отрасль производства биомассы в диапазоне от 41 до 83 миллиардов долларов ежегодно на протяжении следующих 20 лет.

Известно много зарекомендовавших себя технологий, с помощью которых можно перерабатывать имеющиеся ресурсы биологического сырья. Наиболее распространённые из них: получение биогаза методом анаэробного сбраживания; быстрая термообработка, окисление и переработка в газ, получение метана из городских отходов.

Например, биогазовые установки могут использоваться в качестве очистных сооружений на всех видах животноводческих предприятий и мясокомбинатах, спиртовых и сахарных заводах, дополнительно к этому выполняя и функцию энергоснабжения. По имеющимся сведениям, в Западной Европе не менее половины всех птицеферм отапливается биогазом из «собственного» сырья.

Таким образом, имеются все технические возможности для дальнейшего развития потенциала биомассы как энергоносителя. Прогнозируется дальнейший рост объёма электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников, ожидается, что к 2030 году он составит 14,2% общемировой энергетики.

В очень многих странах (особенно в США и Западной Европе) планы по развитию внутренней энергетики уже давно максимально направлены в сторону экологически чистых и возобновляемых источников её получения. Политика правительств и общественное мнение всё больше и больше требуют развития производств биотоплива, биопродукции и биоэнергетики, что тем более оправдано при широкой доступности сырья. В результате это должно привести к большим изменениям мировой энергетике, в частности, к замещению использования большой доли нефти. Развитие перерабатывающей промышленности подгоняется большими инвестициями в НИОКР, и возможностями коммерческого использования на ряде узкоспециализированных рынков.

Сектор биотоплива, однако, сохранит своё отставание по сравнению с биоэнергетикой и биопродуктами до тех пор, пока технологии 2-го и 3-го поколений станут коммерчески рентабельными, этот срок оценивается примерно в 2-3 года. Экономический спад во многих странах и необходимость использования не пищевой биомассы для производства топлива являются основными факторами, которые будут сдерживать рост этого рынка в ближайшие 1-2 года.

Биохимический и биоэнергетический секторы будут развиваться намного быстрее биотопливного, ожидается, что инвестиции в эти отрасли будут ежегодно расти на 1% до 2035 года. Отрасль быстро движется к тому, чтобы использовать быстро восходящие посевы и биологические отходы (деревянная стружка, остатки урожая, городской мусор и т.п.) как возобновляемое сырьё для:

• Производства электроэнергии, или совместно тепловой и электрической энергии;
• Получения биогаза для промышленного применения;
• Получения жидких продуктов пиролиза биомассы (биотоплива);
• Получения водорода;
• Снабжения энергией биохимических и биоэнергетических производств.

Главная трудность состоит в том, чтобы определить, какое именно техническое решение окажется правильным, и как провести столь масштабные экономические, технологические и социальные изменения.

PS: Ежегодные отходы сельского хозяйства в России оцениваются в 773 миллиона тонн. Этого количества хватило бы для получения 66 миллиардов кубометров биогаза, или около 110 миллиардов кВт•ч электроэнергии.