МЕТАНОВОСТИ - Зарубежные новости

Великобритания: Оценивая варианты | Джон Болдуин, консультант

      Когда немецкий инженер Рудольф Дизель (Rudolf Diesel) изобрел свой двигатель в 1892 году, он предполагал, что этот двигатель сможет работать на разных видах топлива, в том числе на арахисовом масле.
      Почти в то же время, его соотечественники Готлиб Даймлер (Gottlieb Daimler) и Карл Бенц (Karl Benz) занимались созданием бензинового двигателя. Спустя 120 лет 99% легковых и грузовых автомобилей и автобусов продолжают работать на дизельном топливе и бензине.
      Однако, как сказано в отчете Национального совета по нефти (NPC; www.npc.org) по глобальным энергоресурсам (июль 2007 г.), "мы узнали суровую правду об энергоносителях, а именно - что страны ОПЕК забрали себе всю нефть и не собираются продавать ее нам дешево".
      Согласно данным NPC, наиболее доступные запасы нефти находятся на территории стран-членов ОПЕК, не допускающих к ним крупнейшие нефтяные компании мира.
      Все, что им остается сегодня - это разрабатывать нефтяные пески в Канаде и США. К сожалению, добыча нефти из этих пород тесно связана с глобальным потеплением.
      Итак, какие возможности для снижения зависимости от получаемого из нефти бензина и дизельного топлива имеются сегодня? Кроме того, как при этом сократить выбросы углекислого газа (СО2), связанные с транспортным топливом (высвобождение некоторого количества CO2 для извлечения смол в Канаде)?

      Биотопливо
      Пшеницу можно превратить в биоэтанол, а пальмовое или арахисовое масло - в биодизельное топливо. Эти технологии уже существуют, и потребность в подобных топливах быстро растет: в сельском хозяйстве - в США, и для снижения объема выбросов CO2 на километр пути - в Европе.
      Транспорт может работать и работает на таком топливе в виде 5-ти процентных смесей, а в транспорте будущего будут использоваться смеси более 85%.
      Консультанты в области внедрения Обязательств по возобновляемому транспортному топливу (RTFO), работающие на правительство Великобритании, установили, что среднее снижение выбросов для транспорта на биоэтаноле (по сравнению с бензином) составляет 11%, а на биодизельном топливе (по сравнению с дизельным топливом) - 35% (подробную информацию см. здесь)*.
      Третьим видом биотоплива является биометан, который получается так же, как и природный газ 200 миллионов лет назад, - из омертвевшей растительной массы (см. Petroleum Review, август 2007 года).
      Сегодня на биометане из бытовых растительных отходов, собираемых экологичными мусоровозами Mercedes Benz Econic, работает около 228 автобусов в Лилле. Это великолепная идея, которую Великобритании следовало бы взять на вооружение вместо субсидирования автобусных перевозок путем полного возмещения компаниям-перевозчикам затрат на дизельное топливо.

      Компримированный и сжиженный природный газ
      NPC также утверждает, что легкодоступные источники нефти иссякают, но положение с газом значительно лучше, и пройдет, может быть, еще лет двадцать, прежде чем дела с газом будут обстоять так же, как сегодня они обстоят с нефтью.
      Транспорт может работать и работает на природном газе, но до недавнего времени цены на газ и нефть были связаны таким образом, что экономический эффект от использования газа в качестве транспортного топлива был невелик.
      Однако разница цен на нефть и газ в Европе за последние три года изменила экономическую картину, и ежегодный рост числа транспортных средств, работающих на природном газе в Германии, составляет 50%.
      Помимо этого, выброс СО2 на 1 километр пути для автомобилей, работающих на природном газе, на 25% меньше, чем для бензиновых автомобилей, и на 30% меньше для двухтопливных грузовых автомобилей (СПГ/дизельное топливо) по сравнению с дизельными грузовыми автомобилями (см. Petroleum Review, август 2007 года).
      Таким образом, экономические показатели и объем выбросов CO2 являются основными стимулами для крупнейших производителей выпускать легковые и грузовые автомобили, работающие исключительно на газе, а не просто переоборудовать бензиновые автомобили.
      В настоящее время, в Великобритании проходит испытания праворульный фургон Caddy Ecofuel - ведущая модель от немецкой компании Volkswagen, работающая на газе. Заявляется, что объем выбросов СО2 на 1 километр пути будет на 25% меньше аналогичного показателя бензинового автомобиля, а выбросы оксидов азота (NOx) и твердых частиц будут очень низкими.
      Утверждается, что при эксплуатации этого автомобиля на компримированном биометане можно уменьшить объем выбросов CO2 примерно на 70%, что является значительным шагом вперед в сравнении с выпускаемыми автомобилями с аналогичными показателями, но работающими на ископаемом топливе.
      Трансформация мирового газового рынка, который является свидетелем появления более 20 терминалов по регазификации сжиженного газа в Западной Европе, в том числе трех новых терминалов в Великобритании, строительство которых планируется закончить к концу 2008 года, означает, что теперь сжиженный газ можно будет поставлять прямиком из Катара.
      Эксплуатация грузового транспорта на этом виде топлива снизит объемы выделяемого CO2 на 25% по сравнению с дизельными автомобилями, поэтому неудивительно, что представление грузового автомобиля Mercedes Benz Econic, работающего на сжиженном газе, намечено на конец 2007 года.
      Сжиженный природный газ обладает всеми достоинствами жидких видов топлива, обеспечивая при этом существенное снижение объема выбросов CO2, поэтому можно ожидать быстрого роста популярности этого топлива в мире, озабоченном ограничением выбросов CO2.
      Страны Ближнего Востока выступают пионерами перехода на компримированный природный газ (КПГ) по той очевидной причине, что, продавая нефть и бензин США и Европе и обеспечивая их население дешевым КПГ из крупных локальных запасов газа, они смогут больше заработать.
      Переход на КПГ в Абу-Даби обусловлен также заботой о качестве воздуха. Вот почему к 2010 году в качестве такси там будут использоваться только автомобили Mercedes Benz Е-класса, работающие на КПГ. Экологичность должна быть стильной!

      "Рекламное" топливо
      Существует еще пять видов топлива с ограниченным коммерческим потенциалом. Они могут быть вредными с точки зрения выбросов СО2, но демонстрируют удивительную гибкость с позиции показной озабоченности вопросами охраны окружающей среды.
      Самым разрекламированным топливом на планете, на мой взгляд, является водород, используемый в ДВС. Он не обладает ни достоинствами СПГ, ни эффективностью водородных топливных элементов.
      Фактически, объемы выбросов СО2 для водородного топлива настолько велики, что эффективность его использования можно было бы сравнить с перелетом реактивного лайнера до США с одним пассажиром на борту.
      Цитируя публикацию из журнала "Шпигель", можно сказать: "Итак, создавая Hydrogen 7, BMW объявляет о наступлении эры, когда езда на полном газу якобы будет экологичной.
      Новый автомобиль потакает приятным фантазиям потребителей, испорченных мощными двигателями, говоря им о том, что отныне они смогут обеспечить соответствие экологическим стандартам без лишних жертв, сжигая, к собственному удовольствию, "чистое" топливо.
      Реклама изображает Hydrogen 7 на фоне ветряков и солнечных батарей, но эти изображения лживы, поскольку водород, заправляемый в баки на новых заправках, получен, прежде всего, из нефти и природного газа, и экологический ущерб от эксплуатации нового автомобиля сравним с ущербом от эксплуатации тяжелого дизельного грузовика". Похоже, что это первый двигатель BMW, который совершенно не оправдывает ожиданий.
      За водородом следует природный газ, превращаемый в дизельное топливо с помощью чрезвычайно затратных технологий, связанных также с большим объемом выделяемого CO2.
      Затем это топливо смешивается с обычным дизельным топливом на нефтеперерабатывающих заводах в странах ЕС. Объемы CO2, выделяемые за весь этот цикл, на 30% превышают объемы CO2, выделяемые при сжижении/компримировании природного газа до состояния, пригодного для использования в качестве автомобильного топлива (как СПГ или КПГ).
      До 1999 года, в Нигерии не существовало мощностей по сжижению газа, и большие объемы природного газа, выделявшиеся при добыче нефти, попросту сжигались в факелах. В 2007 году уловлено и сжижено порядка 20 млн. тонн этого газа, что принесло Нигерии доход в размере 10 млрд. долл. США. Этот объем планируется удвоить к 2012 году.
      Учитывая рост мировой торговли СПГ означает существенное сокращение объема "пропавшего газа", а число проектов конверсии природного газа в дизельное топливо значительно снизилось. Упоминания заслуживают разве что все еще осуществляемый проект Pearl компании Shell и незавершенные проекты в Катаре (ExxonMobil) и Алжире. Прогнозная стоимость проекта Pearl выросла с 8 до 18 млрд. долл. США, означая отсутствие новых подобных проектов в ближайшем будущем даже при стоимости нефти 70 долл. США/барр. Зачем возиться с этим, когда можно охлаждать природный газ до жидкого состояния и продавать его на оживленных мировых рынках?
      Цитируя Ричарда Пайка (Richard Pike), президента Королевского химического общества, который сказал, что "производство жидкого дизельного топлива из природного газа чрезвычайно энергоемко, поскольку почти 40% каждой тонны природного газа тратится на тепло и энергию для превращения оставшихся 60% в жидкое топливо", можно сказать, что потенциал подобного топлива столь же сомнителен, как и потенциал водородных ДВС.
      Похожим образом производится и жидкое топливо на основе биомассы, когда растительность превращается в смесь метана, оксида углерода и водорода, которая затем трансформируется в жидкое дизельное топливо.
      Великолепная, казалось бы, идея обречена, поскольку британское правительство предлагает ввести двойные сертификаты обязательств в отношении возобновляемых источников энергии (ROC) на электроэнергию, вырабатываемую ТЭС на биомассе, что равно дополнительному доходу порядка 75/МВтч по сравнению с 35/МВтч для электроэнергии с ТЭС на природном газе.
      Все британские производители электроэнергии заинтересованы в ТЭС, работающих на биомассе, привлекательных в том числе и потому, что они позволяют избегать значительных затрат, связанных с газификацией биомассы и установками Фишера-Тропша (Fischer-Tropsch).
      Британское правительство считает, что жидкое топливо, получаемое из биомассы, не является эффективным средством снижения выделяемых объемов CO2 по сравнению с прямой выработкой электроэнергии. Стимулируя развитие теплоэлектростанций, работающих на биомассе, правительство заявляет, что жидкое топливо на основе биомассы не станет экономически жизнеспособной альтернативой в стране.
      Альтернативой бензину, эквивалентной жидкому топливу на основе биомассы, является целлюлозный этанол, который производится не из пшеницы, а из соломы и других источников биомассы (которые могут быть сходными с источниками биомассы для производства жидкого топлива).
      Это топливо, коммерческий потенциал которого отставал от реализации на пять-десять лет на протяжении последних 20 лет. Как и жидкое топливо на основе биомассы, это топливо не является экономически жизнеспособной альтернативой из-за поддержки британским правительством теплоэлектростанций, сжигающих биомассу для выработки электроэнергии.
      Поговорим теперь о водородных топливных элементах, коммерческий потенциал которых всегда будет отставать на 5-10 лет, но обеспечивает работой стажеров автомобильных компаний.
      Если бы только нам удалось открыть законы физики, позволяющие наладить простое и недорогое производство водорода, мы смогли бы увидеть автомобили, работающие на "батареях из топливных элементов".
      Но мы не можем этого сделать, и топливный элемент (изобретенный в 1839 году) представляет собой идею, чье время не придет никогда, если только вы не живете в месте, где имеется избыток возобновляемых источников электроэнергии и/или электроэнергии, вырабатываемой на АЭС.
      По плану, к 2020 году в Великобритании доля потребления возобновляемых источников энергии (включая транспорт, выработку тепла и электричества), должна составить 20%, и первым шагом на очень длинном пути к этой цели является закрытие всех газовых и угольных электростанций, что необходимо для использования водородных топливных элементы с учетом нормативов по выбросам CO2.
      Тем не менее, нельзя винить автобусы на топливных элементах за то, что они дают повод продолжать эксплуатацию дизельных автобусов и демонстрировать показную озабоченность вопросами экологии - вряд ли, открыв London Standard, вы не найдете там упоминания об автобусах на топливных элементах в Лондоне - мировой столице дизельных автобусов.

      Гибридные автомобили и автомобили с подключаемыми устройствами
      Совершенно очевидно, что в домах лучше устанавливать конденсационные котлы с КПД 90%, а не котлы с КПД 50%. Аналогично, технология сохранения электричества, вырабатываемого при торможении автомобиля, оправдана для автомобилей, эксплуатируемых в городских условиях, и всех городских автобусов.
      Однако выгоды от автомобилей с подключаемыми устройствами не столь очевидны, поскольку они должны иметь бензиновый двигатель, электродвигатель и средство для сохранения энергии торможения. Все это ведет к значительному утяжелению автомобиля, а значит, и снижению его КПД.
      Кроме того, общий КПД использования централизованно вырабатываемого электричества невелик, поэтому гибридные автомобили - да, гибридные автомобили с подключаемыми устройствами - может быть, но вряд ли они будут представлять собой значимую альтернативу по уровню выбросов CO2, если учесть общий уровень выбросов в процессе изготовления автомобиля и производства топлива.

      Заключительное слово
      Транспорт - это не ракетостроение. Чтобы учесть опасность глобального потепления и вопросы, связанные с ОПЕК, необходим единый комплекс политик, включая повышение КПД автомобильного топлива, стимулирование использования дизельного топлива для легковых автомобилей и применения двухтопливных двигателей (природный газ/дизельное топливо) на грузовых автомобилях, эксплуатацию автобусов на биометане, ввод в эксплуатацию гибридных автомобилей и поддержку использования различных видов биотоплива, где это оправдано.
      Кроме того, мы должны быть более последовательны и убедительны, разоблачая сомнительные выгоды от водородных ДВС, двигателей, работающих на дизельном топливе из газа, а также водородных топливных элементов. Именно эти разрекламированные виды топлива оправдывают наше ничегонеделание, чего мы не можем больше позволить. Необходимо недвусмысленно указать на рискованность использования перечисленных видов топлива.