http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=7fd5c146-15b6-4622-9155-9e7fe7efbffe&print=1© 2024 Российская академия наук
Сколько кластеров потребуется России
На Международном конгрессе «Биомасса-2014» Светлана Инфимовская, заместитель исполнительного директора Ассоциации инновационных регионов России (АИРР) сообщила, что в их сообщество уже приняты 13 регионов России и созданы 8 кластеров. В альянс продвинутых территорий – Татарстан, Томская, Калужская, Новосибирская области, Красноярский и Пермский края – недавно была включена и наша Липецкая область (кстати, единственная в Черноземье), в которой строится завод по производству инулина и других продуктов из топинамбура.
Более 5 миллиардов рублей инвестируется в биокластер НПО «Биобирск» в Башкортостане с двумя биофармзаводами, которые станут производить продукцию в результате глубокой переработки зерна. На территории Татарстана согласно программе биотехнологий будут построены не менее 100 предприятий, созданы 10 тысяч новых рабочих мест, а суммарный эффект за 10 лет от деятельности этих предприятий достигнет 400 миллиардов рублей. Размах!
В Новосибирской области будут работать биотехнопарк «Кольцово» и кластер по развитию биотехнологий в Академгородке: биофармацевтика, производство диагностических и медицинских приборов и инструментов, оборудования для биотехнологий, то, чего пока не производится в стране и будет не хватать медицине в случае жёстких санкций со стороны Европы. Думаю, что этого не произойдёт, с учётом умных голов в Академгородке и достойного финансирования вполне можно добиться хотя бы частичного импортозамещения. В Енисейске Красноярского края биокластер предназначен для испытания комбинированных топлив и экономии средств на северных территориях.
Даже в Москве, сообщил заместитель руководителя Департамента науки, промышленной политики и предпринимательства столичного правительства Григорий Сенченя, создали центр инновационного развития биотехнологий на основе программы регионального развития и стимулирования инновационных предприятий (их курирует заместитель правительства РФ Аркадий Дворкович). К реализации и разработке проектов в новых районах столицы подключаются институты развития, такие, как фонд «Сколково», Российская венчурная компания, ВЭБ и другие. А правительство Москвы ежегодно будет выделять на развитие биотехнологического кластера по 1,25 миллиарда рублей. Приоритетные направления – биопластики, рынок которых в мире уже составляет 1,6 миллиарда евро. Эти материалы идут на предприятия общественного питания, по 32-37 процентов – на биоразлагаемую упаковку и бутылки. А также в фармацевтику, строительство и другие отрасли. Для организации производства в Москве есть научные кадры, промышленные предприятия в качестве якорных инвесторов. Нужны только интересные инновационные проекты.
Значительные надежды возлагаются на фонд «Сколково» как в части фундаментальных исследований, так и в поиске «бизнес-ангелов», занимающихся прикладными исследованиями. Здесь зарегистрированы 69 инвесторов, 22 из них работают над проблемами энергоэффективности, 47 – генерации электро - и теплоэнергии на основе ВИЭ. Из последних – 8 занимаются ветроэнергетикой, 10 – переработкой биомассы, 7 – водородной энергетикой. ООО «Рецикл» занимается технологией производства биодизеля из биоэтанола, биодобавок в авиатопливо. ООО «Линия солнца» – быстрым пиролизом измельчённой биомассы. Но нет проработанных инновационных НИР, привязки технологий к рынку, слаба инфраструктура.
Но сама программа по развитию биотехнологий разработана детально как по направлениям деятельности и необходимости производства той или иной продукции, так и по нормативно-правовой базе для реализации этого документа. Если бы его приняли лет десять назад, не было бы такого отставания в технологиях и больших затрат на импорт. Сейчас в Россию завозятся 100 процентов кормовых аминокислот, прежде всего лизина, 80 процентов кормовых ферментных препаратов, 100 процентов ферментов для бытовой химии, более половины кормовых ветеринарных антибиотиков, 100 процентов молочной кислоты (а импорт всех органических кислот составляет 65 процентов). Импортируются также от 50 до 100 процентов пищевых ингредиентов, 100 процентов реагентов для производства целлюлозы. Из-за потерь нефти и нефтепродуктов в России загрязнены свыше 800 тысяч гектаров. Но более 80 процентов биодеструкторов, очищающих землю, также поступают из-за рубежа. Переработке и нейтрализации подвергаются только 30 процентов сельскохозяйственных и 45 процентов пищевых отходов, около 25 процентов отходов спиртовых заводов, 40 процентов сыворотки выливается, ежегодно накапливается более 700 тысяч тонн полимерных отходов. А отходы леса и деревообработки исчисляются десятками миллионов кубометров.
Согласно расчётам экспертов, к 2015 году объём рынка биофармацевтики в мире составит 264 миллиарда долларов. Этой отраслью занимаются 500 компаний.
Программа ставит масштабные задачи: организация новых производств и инфраструктуры биоэкономики, формирование рынка здорового питания, создание пробиотических продуктов, синбиотиков и подбор пребиотиков, в том числе для животных и птицы, использование клеточной и тканевой инженерии для терапии заболеваний, включая регенерацию повреждённых тканей и органов, вакцин нового поколения, выпуск безопасной упаковки путём замены традиционного пластика, биохимических продуктов, как замену произведённым на основе нефтехимии, а также импортозамещения тех продуктов, о которых говорилось выше.
Большой раздел посвящён биоэнергетике с использованием ВИЭ, переработкой огромного количества отходов, создание биотехнологических форм деревьев с заданными свойствами на основе генной инженерии, в том числе, ценных, с низким содержанием лигнина. Всего не перечислить. На научные исследования по биомедицине выделяются более 27 миллиардов рублей. Это в 4 раза меньше, чем в Китае, но в Поднебесной гораздо раньше нас начали осваивать биотехнологию, если не считать достижения советских микробиологов. Когда-то СССР был одним из мировых лидеров в этой отрасли. Да и потом, в Китае более половины средств выделяются частными инвесторами, у нас они не привлекаются, основная нагрузка ложится на бюджеты разных уровней. Сейчас многое приходится начинать почти заново – проводить исследования, анализировать и применять зарубежный опыт, готовить кадры. Но без этого от засилья импортной продукции не избавиться. К 2020 году биотехнологическая продукция должна составлять 1 процент ВВП страны, а через 10 лет – уже 3 процента.
Что в арсенале у науки?
В ряде регионов, кроме уже упомянутых, самостоятельно разрабатывают бизнес-проекты по рациональному использованию биомассы в областях, богатых древесиной. Это особенно важно! Ведь за 20 лет присутствия на российском рынке ни одна из ведущих биотехнологических компаний мира не организовала своё производство в нашей стране. Но сейчас начинают создаваться СП. В Мурманской области. В ЗАО «Управление отходами» Центра энергетической эффективности планируют избавляться от 45 свалок, построив 5 мусоросортировочных станций и мусороперерабатывающие комплексы мощностью в 180 и 250 тысяч тонн городских бытовых отходов. Из 140 котельных 97 работают на дорогостоящем мазуте. Поэтому здесь и решили одновременно снизить расходы и улучшить экологию за счёт внедрения технологии двухфазного сгорания, так называемого сверхдиабатического фильтрационного, с использованием газификаторов.
Инновационная технология разработана в Институте проблем химической физики РАН, газогенераторы ГТТ-9 выпускает предприятие ООО «Европрофиль». Такая технология утилизации отходов с выработкой более дешёвой тепловой энергии обеспечивает КПД в 90-95 процентов в зависимости от сырья. Поэтому она уже реализована в НПО «Салют» в Москве, в финском городе Лаппеенранта, лицензии на их производство приобретены известными компаниями «Mitsui» (Япония) и GTL Ltd (Бразилия). Значит, и наши учёные могут успешно заниматься инновациями, если обеспечить им поддержку, в том числе инвестиционную от олигархов. Российские разработки по достоинству оценивают даже в такой продвинутой стране, как Япония. Почему же наши-то богатеи зациклились на нефти, газе, строительстве жилья и финансовых спекуляциях?
Крупнейший в Северной Европе финский энергоконцерн «Фортум», в свою очередь, предлагает вырабатывать из отходов электроэнергию, используя интеграционные установки с первыми в мире котлами с циркуляционным кипящим слоем, на что был даже выделен грант правительства.
Примерно такую же технологию рекомендуют и учёные Института охраны окружающей среды имени Фраунгофера из Германии, которые реализуют около 300 проектов в год во всём мире. Они предлагают газификацию биомассы в газификаторах в кипящем слое, комбинированную генерацию электрической и тепловой энергии в серийных газовых котлах и использование серийных газовых турбин с генераторами. Генеральный директор ООО «ЭнергоЛеспром» Андрей Грачёв уже не первый год пропагандирует передвижные установки для переработки отходов лесо-и деревообработки в бионефть. Вывозить эти отходы из тайги и леса обойдётся дороже их стоимости, а энергетическая плотность бионефти в 8-10 раз выше, что во столько же раз снижает затраты на логистику. Технология быстрого пиролиза даёт возможность получать на выходе в общем объёме продукции 65 процентов бионефти, 15 процентов угля и 20 процентов газа. Бионефть можно использовать как альтернативу мазуту, древесному топливу, как связующий компонент для композиционных материалов и дорожного строительства, как сырьё для химической промышленности и для улучшения структуры почвы. Из 3600 тонн древесных отходов на установке можно получать до 1700 тонн бионефти и 600 тонн угольных брикетов. За десять лет их рынок, кстати, превысит 600 миллиардов рублей. На топливные брикеты рассчитывают и в НПО ГК «НИККОН» в Рязанской области. Наши соседи предлагают делать их из органических отходов, включая навоз, птичий помёт, подстилку, а также иловые осадки на очистных сооружениях. При этом установки мощностью два мегаватт-часа будут окуплены за 3-3,5 года.
В Объединённом институте высоких температур РАН считают, что в России явно недостаточно используют торф, по запасам которого наша страна занимает второе место в мире после Канады. В 70-х годах прошлого века это топливо занимало в общем балансе 21 процент, сейчас (в связи, прежде всего, с масштабной газификацией) – всего 0,27 процента. Энергетический потенциал торфа в переводе на условное топливо превосходит суммарные (разведанные) запасы нефти и газа. Ежегодный прирост его 260-280 миллионов тонн, а добывается и используется от этого количества лишь 1,1-1,2 процента. Ничтожно мало. Отсутствие технологии получения высококалорийного газообразного топлива – основной сдерживающий фактор использования малой энергетики, не отвечающей и экологическим требованиям. Проблему решат термохимическая обработка биомассы при невысоких температурах без доступа кислорода, производство установок для торрефикации, котлов для сжигания гранул, композитного углеродного материала. Поэтому В Объединённом институте высоких температур РАН предлагают производить гранулированный пироуглерод по технологии Gas to Solid как экономически выгодное и экологически чистое топливо, учитывая огромные запасы сырья в стране.
Во Владимирской и Ярославской областях тоже создают энергетические кластеры, где после модернизации котлов рассчитывают использовать торф. В ОАО «Биоэнерго» считают, что к 2020 году стоимость природного газа вырастет на 210 процентов, а торфа – только на 140. Если возродить торфяные посёлки, то будут воссозданы 200 тысяч рабочих мест. При сжигании торфа выделяется в несколько раз меньше углекислого газа и взвешенных твёрдых частиц, а осушение болот снизит выделение ещё более вредного для атмосферы метана. Один гектар торфяных месторождений спасает от вырубки 50-100 гектаров леса.
А если копать глубже?
На конгрессе шла речь об использовании биомассы не только для получения электрической и тепловой энергии, но и для производства моторных топлив и масел, различных химикатов и биополимеров. Генеральный директор ОАО «ВНИПИнефть» Владимир Капустин обратил внимание на тот факт, что в стране растёт спрос на бензин высокого качества в связи с внедрением техрегламентов стандартов 4 и 5 классов и резким увеличением количества иномарок (за последние 9 лет их число увеличилось с 5,6 миллиона до 18,4 миллиона авто). Цены на бензин растут во всём мире быстрее, чем на нефть и мазут. А также на оксигенаты для повышения октанового числа бензинов. Поэтому нужно как можно быстрее модернизировать нефтеперерабатывающие заводы и увеличивать производство этих оксигенатов. К 2015 году уже планируется ввести 16 установок для выпуска более качественного бензина. С применением технологий изомеризации, риформинга, алкилирования, каталитического крекинга. Модернизация необходима и для увеличения глубины переработки, которая в странах ЕС составляет 85 процентов, в США – 95, российские НПЗ существенно отстают. Так же, как и в производстве оксигенатов, МТБЭ выпускается 868 тысяч тонн, ТАМЭ – 237 тысяч тонн, в основном, компаниями «Сибур» и «Титан». В то время как в мире производятся ЭТБЭ и биоэтанол, который является хорошей добавкой для повышения октанового числа. В США его производят свыше 54 миллионов тонн, в Бразилии – более 21 миллиона тонн. У нас биооксигенаты вообще не производятся, хотя биоэтанол эффективнее, чем МТБЭ. Согласно дорожной карте необходима отмена акцизов на топливный этанол, и введение его в количестве до 8 процентов в автобензины, что должно быть предусмотрено законом. Для его обезвоживания по технологии ZEOCHEM нужно применять молекулярные сита, поскольку молекулы воды почти в 2 раза меньше молекул спирта.
Из 71 мероприятия Дорожной карты по развитию биоэнергетики 7 направлены на промышленное производство и применение биоэтанола, который и стоит к тому же 12-20 рублей за литр вместо 35-40 рублей стоимости МТБЭ, заявил заведующий лабораторией ОАО «ВНИИ нефтепереработки» Михаил Ершов. Он добавил, что в США на заводах биоэтанола работают 390 тысяч человек, в ЕС – 70 тысяч. В НИИ разработаны ГОСТы на топливный биоэтанол Е-5, Е-10, Е-85. И эффективные добавки на основе биоэтанола: Лазурит, БИОДЭН, ВОКЭ, ВКДЭ, «Гидрохол». В ближайшие три года дефицит биоэтанола составит даже при его 5-процентной добавке до 2 миллионов тонн. Поэтому надо провести анализ невостребованных мощностей заводов по производству этилового спирта и организовать на них выпуск биоэтанола.
Участники конгресса говорили также об использовании топинамбура и о производстве биотоплива третьего поколения из микроводорослей. Учёные ВИЭСХА занимаются опытными работами по их выращиванию в Клинском рыбхозе. Руслан Андрианов из компании «ДИА-М» подчеркнул, что микроводоросли дают очень большой выход биомассы, их можно выращивать как в открытых водоёмах, так и в биореакторах. Но сложно работать с клеточными культурами, высоки энергозатраты при выращивании в биореакторах, низок их КПД. И пока биотопливо из них в наших условиях не конкурентно по сравнению с традиционным минеральным и биотопливом первого поколения.
Представитель Европейского банка реконструкции и развития (ЕБРР) подчеркнул, что в 2013 году поддерживалось 20 биотехнологических проектов на территории России на сумму в 525 миллионов евро. Финансовая поддержка будет осуществляться для компаний и предприятий по переработке лесных и бытовых отходов, сокращению выбросов вредных веществ и парниковых газов, производству экологически чистых биотоплив. Для примера можно привести договор с металлургическим комбинатом «Северсталь», которому в течение нескольких лет для решения экологических проблем выделяется 700 миллионов евро.
Президент Национальной биотопливной ассоциации Алексей Аблаев напомнил участникам конгресса, что в странах ЕС существуют налоговые кредиты для производства энергии и топлива из ВИЭ, которые достигают 30 процентов от стоимости оборудования. Здесь согласно директиве ЕС законодательно закреплена обязанность использовать в бензинах до 10 процентов биоэтанола, принято решение на 35 процентов уменьшить эмиссию парниковых газов, запрещено выращивать растительное сырьё для энергетических целей на землях с высоким содержанием углерода. И если на выработку этанола идут пока в основном сельскохозяйственные культуры, то в общем производстве биодизеля 13 процентов составляет уже использованное растительное масло и 5 процентов животных жиров. Их собирают в основном на предприятиях общественного питания. Нам бы такой опыт бережливости явно не помешал.
Согласно российской программе развития биотехнологий мы должны увеличить производство ферментов в 4 раза, долю моторных биотоплив довести от 0 до 10 процентов, производство тепловой энергии из биомассы увеличить по стоимости от 8 до 200 миллиардов рублей, электроэнергии со 100 миллионов до 54 миллиардов рублей, производство энергоресурсов от утилизации отходов с 3 до 18 миллиардов рублей, выпуск биопродуктов с 300 миллионов до 5 миллиардов рублей, довести долю биомассы в химической и нефтехимической промышленности до 15 процентов. Заложить плантации быстрорастущих лесов на площади в 100 тысяч гектаров. Стимулировать их посадки, развитие аквакультуры, субсидировать закупки биотехнологической продукции, соответствующей международным стандартам НАССР. И решить, наконец, явно застаревший вопрос об отмене акцизов на топливный биоэтанол. Может, это подвигнет наших нефтяных гигантов финансировать и принимать непосредственное участие в развитии биотехнологии, как это делают все их зарубежные коллеги, которые за счёт компаний содержат даже целые НИИ. В результате, учёные по их заказу разработали технологии, позволяющие из сахаров, содержащихся в целлюлозе, непосредственно производить биобензин и биокеросин. С учётом того, что мировой рынок топлива к 2030 году вырастет на 19 процентов, а в России будет не хватать качественного бензина, необходимо ускорить развитие «зелёной энергетики» и «зелёной химии».