Водорасли в резервоара

Юрий Медведев

Защо атомните специалисти и петролните гиганти се заинтересуваха от микроводораслите? Как тези растения могат да забавят глобалното затопляне? Може ли да се прави гориво по поръчка?
За това кореспондентът на "Российская газета" разговаря с ръководителя на работната група по иновационна енергетика професор Лев Трусов.
- Навремето младият физик Флеров привлече вниманието на Сталин към атомния проблем, след като написа, че някак си подозрително са изчезнали статиите по тази тема. Това стана сигнал за Русия да разгърне дейност в тази сфера. Биогоривото е известно отдавна, но нещо не се забелязват "позивните" за предстоящата му ера, за което сега говорят някои учени.
- И въпреки това такива сигнали има и за специалистите те са очевидни. Например през тази година на авиационното шоу във Великобритания самолет излетя с гориво, напълно произведено от водорасли. Всички бяха учудени - в резервоара нямаше нито капка гориво от петрол.
- Но в същото време автомобилите отдавна работят с биоспирт, биодизел и всякакви други био и това вече никого не учудва.
- Така е. Вече 15 години биогоривото се опитва да се наложи, но петролните гиганти бяха съвсем безразлични към това. Защото за тях всичките тези био бяха дреболийки, а проблемите, които създават - огромни. Например производството на биодизела е изключително сложен технологичен цикъл. Растенията трябва цяла година да се отглеждат, след това за няколко седмици реколтата трябва да се прибере, да се преработи в гориво и накрая отново цяла година да се чака новата реколта.
Друго нещо са водораслите. Огромното им предимство е невероятната фантастична бързина на растеж. Те са способни да удвояват масата си няколко пъти на ден. Нито едно друго растение няма такива възможности. И ресурсът на тази биомаса е огромен. Важното е, че това са възобновяеми ресурси, което означава, че човечеството вече може да не се страхува за бъдещето на горивните си резерви.
- Това означава, че още днес може да получаваме биогориво без използване на петрол, без главоболия, свързани със скъпа и сложна преработка?
- Разбира се. И не ни е необходима традиционната нефтохимия, няма да ни се налага да изграждаме хиляди километри от петролопроводи, което на свой ред ще икономиса милиони тонове метал. Кардинално ще се промени обликът на целия отрасъл.
Как изглежда производството на двигателно гориво от водорасли? Те са непретенциозни, необходима им е минимум храна - въглероден диоксид, вода, микроторове, а също така светлина за фотосинтеза. И това може да се получи във всяка топлоелектростанция, в много заводи, където въглеродният диоксид просто бълва от комините. Вместо да замърсяваме атмосферата, ние ще го пращаме на плантацията, където той ще "храни" водорасли - суровина за бъдещето гориво. Реколта ще прибираме на практика всеки ден, а след това благодарение на отдавна известни технологии ще го преработваме в двигателно гориво.
Важно е да се отбележи още едно уникално достойнство на водораслите. Процесът на растежа им може да се управлява, като се променя състава на компонентите, от които те са изградени. Например те растат най-бързо, когато в тях преобладават белтъчините. Но такъв състав на растенията е неизгоден за моторните горива. Далеч по-добре е, ако има повече мазнини. Именно те са основа за получаване на гориво. Така че стратегията ни е ясна. Ние даваме на растението с повече белтъчини бързо да порасне, като го облъчваме с червена светлина, а след това рязко я сменяме със синя. Това за растението е изключително силен стрес. То започва бурно да произвежда липиди, т.е. същите онези мазнини. Така от растението се получава енергийна биомаса, която може да се използва за производството, например на бензин.
А изобщо в перспектива, променяйки режима на управление, може да се "поръчат" водорасли за конкретно гориво - бензин, керосин, дизел. Нещо повече, от тях ще могат да се получат продукти на химическата индустрия, например каучук.
- Колко растения ще са необходими, за да се сравняват по ефективност с петрола? Няма ли да ни се наложи да отделим огромни терени за такива плантации?
- Те няма да са по-големи, отколкото при добива, транспортирането и преработването на петрола. А ако сравняваме ефективността на преработката, то петролът, разбира се, губи. Производството на моторни горива от един тон "черно злато" при нас не надвишава 15-20 процента. При водораслите тази цифра достига до 70. Освен това две трети от енергията, която се съдържа в един тон петрол, се харчи за производството на двигателни горива. Това е съществен мунис. И тук водораслите просто нямат конкуренция. Загубите на енергия за получаването на биоаналога на бензин или керосин са в пъти по-малки.
- Някой може да каже, че плантациите от водорасли изглеждат някак си несериозно до предприятията. Друго нещо са мощните нефтозаводи. Това е мащабно, солидно...
- Именно тук е огромното предимство на биогоривото.
Днес ние добиваме петрол при тежки условия в Сибир или дори отвъд Полярния кръг, а след това транспортираме тези суровини на хиляди километри към заводите, където правят гориво, и с влакове го доставяме на потребителите. Та това е едно изключително неефективно чудовище, което поглъща огромни количества пари. А плантацията ще позволява да се получава моторно гориво направо на място, до потребителя. Икономиите ще са невероятни.
- На за какво ще са им на топлоцентралата или на завода допълнителни проблеми, те си имат предостатъчно свои?
- Първо, кой ще е против да има собствено гориво. Разбира се, с моторните горива ще се занимават специални компании. Тук има още един важен проблем, свързан с парниковия ефект и Протокола от Киото. Известно е, че за миналата година, например, Украйна е получила над един милиард евро от продажби на квотите си за изхвърляне на парникови газове в атмосферата. Важно е обаче да се подчертае, че тези пари не могат да се похарчат за какво да е. Това са целеви инвестиции в технологии за по-нанатъшно намаляване на изхвърляне на вредни емисии в атмосферата. Затова сега в света има такъв голям интерес към водораслите.
Те ще позволят в бюджета да влязат пари от "касичката" на ООН, тъй като при производството на моторни горива се поглъща огромно количество въглеродни диоксиди.
- Излезли ли са вече енергийните водорасли извън стените на лабораториите? И каква е цената на получаването от тях гориво?
- Американците вече пуснаха около 10 пилотни инсталации. Една от тях е на Аляска. Искат да продемонстрират, че дори в толкова сурови условия, където седем месеца е полярна нощ, системата е ефективна. Оказва се, че "растителното" гориво е по-евтино, отколкото докараното от хиляди километри. Колкото до цената, то засега тя е 1,2-1,3 пъти по-скъпа, отколкото при аналогичното, произведено от петрол. Но това е естествено, засега все пак става дума за лабораторни и пилотни инсталации. Щом обемите на производство нараснат, ситуацията ще се промени кардинално. Струва ми се, че неслучайно още сега американците планират към 2030 година половината от моторното си дизелно гориво да произвеждат от водорасли. Между другото през 2010 година американците инвестираха в тази област над един милиард долара само за научноизследователска дейност. В надпреварата се включи и Европа.
- А Русия?
- Засега ние нямаме нито една експериментална инсталация. Колкото обаче до научните изследвания, ние имаме сериозни разработки на световно ниво. Сега трябва по-бързо да преминем към реализиране на разработките. Между другото току-що бе направена изключително важна стъпка в тази насока. В Курчатовския институт бе разработена и създадена уникална инсталация, която ще позволи да се изучават механизмите на процесите и да се създадат научните основи на технологията на производството на моторни горива и химически продукти от водорасли. Инсталацията отваря пътя към създаването на експериментално-промишлена инсталация за получаване на гориво от водорасли.
И изобщо аз съм убеден, че светът е на прага на революция в производството на моторни горива. Този проект по неговата значимост е сравним с такава изключително важна за страната ни задача, като създаването навремето на ракетно-ядрения щит.

Според оптимистите водораслите могат да "навлязат" в кухните или в колите ни съвсем скоро

Водораслите растат много бързо и от 1 акър се получават 10 000 галона биодизел