Андрей Егоров
Испытание биобутанола на автомобилях «Lada Калина».
Фото предоставлено пресс-службой корпорации «Биотехнологии»
В условиях нарастающего мирового кризиса и резкого падения цен на углеводороды, и прежде всего на нефть, вопросы освоения возобновляемых источников энергии как будто отступают на второй план. Однако, как полагают специалисты, именно в период, когда традиционное топливо становится дешевле, возникает возможность подготовить необходимую базу для того, чтобы в следующей фазе экономического развития мира выйти на новый уровень, изменив структуру производства энергии и энергопотребления в стране.
Нынешний кризис, очевидно, проявит себя не только в энергетической сфере, но и обнажит все болевые точки как развитых держав, так и развивающихся стран. Не в последнюю очередь это может коснуться и России.
Об этом и многом другом совсем недавно жарко спорили и обменивались мнениями лучшие умы современной России и – впервые за историю таких встреч – представители бизнеса. В конце октября прошла научная сессия РАН «Использование возобновляемых ресурсов – междисциплинарный подход» под председательством академика РАН Евгения Велихова.
«Сегодня идей у нас много, но их реализация требует, с одной стороны, участия руководства страны, с другой – частного бизнеса, – отметил Велихов. – Поэтому от обсуждения огромного диапазона проблем, которые вообще стоят перед Россией и решаются возможностями биотехнологий, хотелось бы перейти к обсуждению конкретного проекта. Такой проект представляет «Корпорация биотехнологии». Он как раз является результатом совместных усилий государственной корпорации «Ростехнологии», частного бизнеса и науки».
Пожалуй, одним из главных выводов дискуссии стало общее мнение о том, что именно сейчас необходимо поддержать развитие отечественных биотехнологий в контексте обеспечения различных аспектов национальной безопасности России. В частности, только одна комплексная переработка возобновляемого сырья (биомассы) позволит России не только создать внутренний конкурентоспособный объем высокотехнологичной продукции и снизить импортозависимость экономики России в ключевых отраслях, но и за счет замещения углеродного топлива на внутреннем рынке биобутанолом продлить наш экспортный углеводородный потенциал на десятилетия. В качестве примера можно привести следующие цифры – если заменить только внутреннее потребление нефти на 30% биотопливом, то срок использования запасов нефти может увеличиться почти в два раза! А исчерпаемость запасов углеводородов – факт доказанный.
Имеющиеся в России объемы биомассы оцениваются специалистами в 3 млрд. тонн, и все это – возобновляемые источники энергии. Основные непищевые источники сырья – это, во-первых, отходы сельского хозяйства, лесной и деревоперерабатывающей промышленности, фрезерные слои торфа (Россия – первая страна в мире по торфу, который не используется, поскольку нет эффективных решений, как его добывать и сушить). А во-вторых, это муниципальные бытовые отходы.
К 2030 году, по прогнозам Международного энергетического агентства (МЭА), потребность в энергии в мире вырастет на 60%. У нас есть все предпосылки для того, чтобы обеспечить эту потребность.
Ситуацию по биотопливу прокомментировал Илья Моисеев, академик РАН (Институт общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова РАН, Российский государственный университет нефти и газа им. И.М.Губкина): «Этанол в России – не энергоноситель. Из бензина, содержащего этанол, сразу после того, как цистерна покинет завод, этанол будет выделен очень простой операцией: добавят пару ведер воды, этанол осядет на дно цистерны, а бензин поднимется в верхнем слое. Останется лишь слить нижний слой и получить очень плохую самогонку. Вот почему производители так называемого топливного этанола сегодня озабочены тем, как его сделать социально безопасным.
Возьмем бутанол. Во-первых, он не является новостью для химической промышленности. На заре ее развития химики использовали биобутанол. Но всегда мучились из-за того, что получается только 85% бутанола, а 15% – изобутанола. Для топливной промышленности изобутанол даже лучше, чем бутанол, у него октановое число выше, а калорийность такая же. Из обоих продуктов можно получать замечательное топливо.
Ориентируясь на производство и продажу биобутанола, мы должны получать биобутанол существенно более дешевый, чем нефтехимический бутанол. Это важно, тогда есть перспективы. Почему я говорю о перспективах? Вообразите, что пока мы создаем производство биотоплива, физики наконец-то запустили токамак или хотя бы научились очень экономично электролизовать воду, получать водород. Тогда все эти игры с биотопливом станут вроде бы не нужны. Нет, это не так. Если будет дешевый биобутанол, то откроется новая перспектива использования биоресурсов. Выходящая далеко за пределы только топливного рынка».
Речь идет о проекте компании «Корпорация биотехнологии», которая создана по инициативе ГК «Ростехнологии» совместно с некоммерческой организацией Топливно-энергетический союз. Этот проект реализуется в соответствии с программой «Единой России» «Развитие биотехнологий в РФ до 2020 года».
Технология корпорации за счет уникального процесса подготовки сырья, включающего сверхтонкое измельчение и активацию, а также технологии гидролиза биомассы с использованием новых отечественных ферментов решает проблему комплексной переработки биомассы. Более того, получаемые продукты могут использоваться не только в энергетике, но и в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, фармацевтике.
Именно наличие этих дополнительных возможностей делает проект корпорации актуальным не только в сфере производства биотоплива как такового, но и в плане обеспечения национальной безопасности страны в ключевых ее элементах: продовольствии, медицине и экологии.
Когда мы говорим о продовольственной безопасности, то имеем в виду способность государства вне зависимости от внешних и внутренних условий или угроз удовлетворять потребности населения страны продуктами питания такого качества и в таких объемах, которые обеспечивают физическое и социальное развитие каждого гражданина, а также здоровье нации в целом. Обратим внимание на то, что категория «продовольственная безопасность», как, впрочем, и другие составляющие национальной безопасности, гарантируют не только внутреннюю стабильность, но и внешнюю независимость государства.
Между тем о какой независимости можно говорить, если в России, по прогнозам аналитиков, в 2008 году импорт продовольствия составит 35–40% общего потребления продуктов питания. При этом на долю импортируемого мяса придется 33%, а на долю ввезенного молока – около 16,6%. Основная причина нашего отставания в мясомолочной промышленности – отсутствие качественной кормовой базы. Ведущую роль на рынке сырья для комбикормов и кормовых добавок по-прежнему играют западные поставщики.
При росте у нас поголовья скота и птицы в 2007 году меньше 5% затраты на импорт кормов увеличились более чем в два раза. Для обеспечения внутреннего рынка в ближайшие годы прогнозируется рост темпов увеличения поголовий скота и птицы, что однозначно потребует увеличения импорта кормов или собственной кормовой базы. Очевидно, что наиболее предпочтительный вариант для нас – второй.
Что касается зернозаготовок, то в 2008 году, согласно прогнозному анализу Минсельхоза, производство зерна в России составит 108 млн. тонн, почти 40% которого – непищевое. Реальные же возможности России по потреблению, переработке и экспорту зерна ограничены 100 млн. тонн. При этом не стоит забывать, что цены на зерновые во второй половине 2008 года упали в четыре-пять раз, а вот цены на продукты глубокой переработки зерновых изменились незначительно. В итоге миллионы тонн зерна будут не востребованы, хотя при наличии у нас биоиндустрии вопрос его использования не стоял бы.
Из этого также следует очевидный вывод – необходимо развивать глубокую переработку зерновых на отечественных производственных мощностях. И наиболее перспективные направления – производство крахмала и его производных (в том числе для непищевых целей), а также производство кормов для сельского хозяйства.
«Сегодня мы говорим о возобновляемых источниках энергии, которыми богата Россия. Однако мы никак не используем этот колоссальный ресурс, – сообщает Петр Сергеевич Каныгин, кандидат экономических наук, генеральный директор ОАО «Корпорация биотехнологии». – Важно и то, что эти ресурсы преимущественно сосредоточены в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Если мы сегодня не будем осваивать Сибирь и Дальний Восток, их будет осваивать кто-то другой. И это может произойти в ближайшее время.
Мировой кризис не отменяет необходимость всесторонней модернизации, а, наоборот, требует скорейшего осуществления инновационного курса с гораздо большей интенсивностью, настойчивостью и решительностью. Необходимо выйти на новый технологический уклад экономики, необходимы меры государственной поддержки для ключевых отраслей, предприятий, от которых зависит национальная безопасность».
Как это ни странно звучит, именно сейчас, когда вокруг рушатся экономики ведущих западных стран, у России существуют реальные возможности для вывода на качественно новый уровень национального аграрного сектора, преодоления экстенсивного и инерционного сценария развития сельского хозяйства. Уже сегодня в нашей стране есть технологии, способные обеспечить эффективное производство отечественных кормовых дрожжей, содержащих до 52% сырого протеина с не более чем трехпроцентным содержанием сырой клетчатки, что позволит создать российский рынок высокобелковых кормов для сельского хозяйства и снять наше животноводство с «кормовой иглы».
Что касается фармацевтической отрасли, то предложенные технологии позволят преодолеть зависимость от импорта лекарств и сырья для их производства. Объем фармацевтического рынка России по итогам 2007 года составил 313 млрд. руб. При этом 80% лекарственных препаратов на рынке – импортные, а более 92% отечественных препаратов произведено из импортных субстанций. Доля инновационных отечественных лекарств на рынке составляет менее 1%. Кроме того, все антибиотики, представленные на российском рынке, на 100% (!) – иностранного производства.
«Очень важно, чтобы среди направлений комплексной переработки растительного возобновляемого сырья и производства биотоплива мы не забыли и про другую не менее важную задачу – производство лекарственных препаратов растительного и особенно древесного происхождения, – заметил Николай Нифантьев, профессор, доктор химических наук (Институт органической химии им. Н.Д.Зелинского РАН). – Пока используется очень малая часть из этих ценнейших соединений, а продуктом самой глубокой переработки древесины является только активированный уголь. Даже камфара – важнейший лекарственный препарат, в настоящее время у нас не выпускается. В последние годы начаты небольшие производства антиоксиданта дигидрокверцитина (витамин Р), а также полисахарида арабиногалактана. Этого явно недостаточно. Не производятся пренолы, лигнаны, терпены, гликозиды и многие другие ценнейшие продукты для медицинской и пищевой промышленности и сельского хозяйства. Необходимо и срочное восстановление бывшего в СССР производства фитостеринов. К ним относится и очень важное вещество – битулиновая кислота. В последнее время на ее основе под руководством академика Г.А. Толстикова созданы очень перспективные противовирусные препараты, в том числе и для лечения ВИЧ-инфекции».
Это становится возможным, так как полученные с помощью технологии корпорации простые сахара отличаются низкой себестоимостью и являются универсальным сырьем для целей микробиологического синтеза. В процессе практической реализации предлагаемых научных разработок можно выделить и очистить широкий спектр индивидуальных компонентов из древесины, которые также используются в качестве сырья для фармацевтической промышленности: дигидрокверцитин – природный антиоксидант, арабиногалактан – компонент лекарственных препаратов, ксилит – заменитель сахара при диабете, фитостерины – базовое сырье для синтеза различных стероидных гормонов.
Трудно спорить с тем, что стабильное и самодостаточное функционирование продовольственного и фармацевтического рынка страны в немалой степени гарантируют ее национальную безопасность. Еще более неоспорим тот факт, что развитие биоэнергетики, сельского хозяйства и фармацевтики вещи взаимосвязанные и взаимодополняющие.
