Пластик изкукурузы

Пластик изкукурузы
    Схема демонстрирует утилизации и замкнутый цикл производства биопластмасс. Содержание CO2 в воздухе не увеличивается.
    Биоэтанол, использованный для производства кислородосодержащей добавки ЭТБЭ, усиливает уровень качества моторного горючего и не участвует в загрязнении воздуха.

Все беседы о переработке продуктового сырья в товары в основном непродовольственного назначения в большинстве случаев сводятся к двум противоречивым тезисам. Во-первых, переработка, скажем, сахарного тростника в горючее — это прекрасно, поскольку при сжигании биоэтанола в моторах воздухе отдается только то количество углекислого газа, что только сравнительно не так давно было отобрано у нее растениями. В борьбе с глобальным потеплением и парниковым эффектом нулевой баланс CO2 — весомый довод.

Во-вторых, перерабатывать продуктовые культуры во что-то несъедобное — мысль морально ущербная, поскольку в бедных государствах мира столько голодающих, а мы бросаем еду в топку.

Трудимся на спирт

Имеется ли что к этому добавить? Да. Кроме неприятности недоедания в бедных Азии и странах Африки имеется, как это ни необычно, неприятность перепроизводства продовольствия в государствах более-менее развитых. Производитель зерна не имеет возможности дать собственный товар безвозмездно — ему нужен клиент, будь то продуктовая компания, предприятие по глубокой переработке зерна либо фонд помощи голодающим.

Производителю требуется спрос на его продукцию.

Некое время назад в Соединенных Штатах из-за перепроизводства кукурузного зерна без шуток подешевели данный товар. Фермерам угрожало разорение со всеми естественными социальными последствиями в виде упадка сельской судьбе и предстоящей гиперурбанизации. А как бы ни гордилась Америка собственными Лас-Вегасами и Манхэттенами, сельская глубинка остается серьёзной и неотъемлемым элементом американской цивилизации.

Как оказать помощь фермерам?

Создать дополнительный спрос на зерно. По этому пути и пошло правительство США, запустив программу производства биоэтанола, другими словами, попросту говоря, спирта в качестве добавки к моторному горючему.

За пять лет в Америке была создана целая индустрия, о масштабах которой говорят следующие цифры: в Российской Федерации на всех нефтехимических фабриках производится 38,5 млн тысячь киллограм автомобильных бензинов в год, а в Соединенных Штатах употребляется каждый год 40 млн тысячь киллограм биоэтанола (местного и импортного бразильского) в качестве компонента моторного горючего. В следствии возросшего спроса цены на кукурузное зерно встали приблизительно втрое, и фермерам не пригодилось переселяться в города.

На большом растоянии до моря

Но какое отношение все вышеизложенное имеет к нашей стране? Самое прямое. У нас схожие неприятности.

В случае если СССР импортировал зерно пшеницы, то Российская Федерация уже давно самостоятельно снабжает потребности в продуктовом и кормовом зерне (на уровне 70 млн тысячь киллограм в год), и имеет некоторый экспортный потенциал, размеры которого, действительно, во многом зависят от колебаний урожайности.

Но реализовать кроме того имеющийся потенциал не всегда вероятно. Все наибольшие мировые экспортеры зерна, будь то США, Канада, Аргентина либо Австралия, имеют эргономичный выход к океанам и высококлассные терминалы для погрузки пшеницы на суда. Отечественный же экспорт идет через черноморские порты (в основном через Новороссийск), расположенные в близи от самого большого зернопроизводящего региона в южной части России, и количество экспорта физически ограничен возможностями (не более 20 млн тысячь киллограм в год) этих портов.

Очевидно, вся экспортная пшеница выращивается на юге, а другие зернопроизводящие регионы, к примеру Башкортостан либо Западная Сибирь, от экспорта отрезаны — везти пшеницу на Черное море на большом растоянии и дорого. С учетом того, что местный спрос в этих районах ниже предложения, цены на зерно чем дальше от портов, тем ниже, а посевные площади в логистически закрытых регионах уменьшаются. Это, очевидно, не хорошо отражается на экономическом благосостоянии местного сельского населения.

Обстановку, как и в Америке, помогло бы выправить создание дополнительного спроса на зерно — в виде предприятий по переработке зерна во что-то менее скоропортящееся и заключающее в себе большую добавленную цена. Это возможно биологическое топливо, клейковина, сырье для пластиков либо аминокислоты типа лизина либо метионина.

Везде сахар

В ноябре прошлого года в Москве прошел форум «Грэйнтек-2013», собравший российских и зарубежных участников — ученых, предпринимателей, государственныхы служащих, — профессионально трудящихся над продвижением разработок глубокой переработки биомассы и продовольственного сырья в Российской Федерации. Открывавший форум президент Русском биотопливной ассоциации Алексей Аблаев, например, увидел в собственном докладе: «России необходимы биотехнологии не вследствие того что в ней мало нефти, а вследствие того что в ней большое количество сельского хозяйства».

В пшеничном зерне имеется два полезных элемента — углеводы и белки. Белок — это клейковина, глютен, другими словами один из полезнейших продуктов, приобретаемых при глубокой переработке зерна. Додавая глютен, возможно улучшать муку, взятую из не сильный сортов пшеницы.

Углеводы присутствуют в зерне в виде крахмала — полисахарида, в котором в ходе фотосинтеза растение запасало энергию. Посредством ферментации крахмал возможно разложить на моносахариды — сахарозу либо глюкозу.

Переработка зерна в сахарные сиропы — популярный в мире бизнес, но для России он вряд ли подходит ввиду громадного предложения на постсоветском рынке сахара из сахарной свеклы (в этом корнеплоде сахароза присутствует конкретно). Но при переработке свеклы появляется побочный продукт — меласса. Меласса — это патока, содержащая около 50% сахара, что, но, уже нереально экстрагировать посредством разработок, используемых в сахарной индустрии.

Но для биотехнологий меласса есть полезным сырьем.

Крахмалы для ферментации возможно приобретать и из вторых видов растительного сырья — из бобовых, картофеля а также топинамбура. Проект создания биотехнологического производства на базе этого суперклубня (топинамбур способен пережить в земле зиму и оставаться пригодным для применения) был презентован на «Грэйнтек-2013» компанией из Челябинской области — региона, что относится к территории рискованного земледелия.

Европа в бензобаке

Полученные из свеклы либо мелассы, и из крахмала моносахариды возможно подвергнуть спиртовому брожению и взять биоэтанол. Но на пути создания производств спирта из растительного сырья стоят два главных препятствия: законодательство об обороте алкоголя и интересы нефтяных компаний. В 2006 году правительство России, по всей видимости, опасаясь утекания технического этанола в «питьевую» сферу, обложило налогом кроме того денатурированный (другими словами сделанный намерено негодным для питья) спирт.

Ясно, что заправляться таким «подакцизным» горючим имели возможность себе позволить разве что олигархи. Но обстановка может измениться. В соответствии с так называемой дорожной карте «Развитие генной инженерии и биотехнологий», русским правительством намечен обозримой перспективе отказ от налога на биоэтанол.

Второй вопрос, как это возможно весьма интересно отечественным топливным грандам. Одна из идей, раздавшихся на форуме «Грэйнтек-2013», содержится в том, дабы отечественная топливная индустрия как возможно стремительнее перешла к выпуску высокооктанового бензина стандарта Евро-6.

Оригинальность данной мысли содержится в том, что ЕС всецело перейдет на данный стандарт лишь в 2015 году, а Российская Федерация находится в ходе перехода к стандартам Евро-4 и Евро-5. Но уже опубликованный стандарт предусматривает увеличение в горючем доли оксигенатов — кислородосодержащих добавок. В качестве таковой добавки в большинстве случаев употребляется создаваемый из нефтепродуктов метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), что возможно заменить этил-трет-бутиловым эфиром (ЭТБЭ).

ЭТБЭ производится из смеси (био)изобутилена и этанола.

В соответствии с стандарту Евро-6, количество использованного для добавок этанола составит до 10% массы горючего. Предлагается кроме этого создать для горючего стандарта Евро-6 льготный акцизный режим. Так, в Российской Федерации появится важный спрос на биоэтанол, при том, что интересы компаний, создающих бензин, никак не будут затронуты.

Как фантастична эта мысль, продемонстрирует ближайшее будущее.

Молочная пластмасса

Еще одно направление биотехнологий, которое может стать локомотивом для развития русских аграрных территорий, — это производство биопластмасс. Термин «молочная кислота» известен преимущественно из сферы людской физиологии. При активным действиям мускулы кровь не успевает насыщать ткани кислородом, и тогда, дабы добыть энергию, организм начинает расщеплять глюкозу в анаэробном (безвоздушном) режиме.

Одним из продуктов этого процесса и делается молочная кислота. Это вещество весьма интересно еще и тем, что посредством определенного химического процесса оно возможно перевоплощено в полимер — полимолочную кислоту (polylactic acid, PLA). Само собой разумеется, никто не планирует добывать «молочку» из людской организма, но тот факт, что она есть продуктом переработки глюкозы, уже подсказывает нам, что вероятно было бы применять в качестве сырья для ее получения.

Глюкозу, произведенную из свеклы, картофеля либо пшеницы, возможно подвергнуть не спиртовому, а молочнокислому брожению, и у нас окажется да-да, молочная кислота.

Первой биопластики на базе PLA и изделия из них под брендом Ingeo начала производить еще в 2001 году американская компания NatureWorks. Она и сейчас остается самым большим производителем «молочной» пластмассы. Штаб-квартира компании находится в городе Блэр, среди кукурузных полей штата Небраска, и нетрудно додуматься, что именно американцы применяют в качестве растительного сырья.

Примечательно, что подобное производство может показаться и в Российской Федерации. На форуме «Грэйнтек-2013» Михаил Резниченко — представитель многопрофильной компании «Ротек», входящей в группу компаний «Ренова», — сделал доклад о замыслах строительства в одном из (пока не заявленных) аграрных регионов России предприятия для крупнотонажного производства PLA. В качестве сырья предполагается применять сахарную свеклу, зерновые и мелассу.

Предприятие сможет производить до 100 000 т биопластика в год. Само собой разумеется, это не идет ни в какое сравнение с количествами потребляемого в Российской Федерации полиэтилена (это миллионы тысячь киллограм в год), но запуск производства разрешит сделать первый ход к переходу на пластики, сделанные не на базе углеводородного сырья, но на базе возобновляемых биоресурсов. Помимо этого, PLA, в отличие от полиэтилена — стопроцентно биоразлагаемый и компостируемый материал.

При разложении PLA образует углекислый газ и воду. К сожалению, дело все же не обстоит так, что в случае если пакет либо сломанную расческу из PLA кинуть в яму и закопать, то через месяц, скажем, пластик обратится в гумус. Процесс разложения требует доступа воздуха и осуществляется в особых промышленных реакторах.

Но это все равно несложнее и надёжнее для внешней среды, чем перерабатывать полиэтилен из ископаемых углеводородов.

Кто окажет помощь кластерам?

Таковой проект, согласно точки зрения представителя «Ротек», сможет стать настоящим локомотивом развития региона, организовать, как на данный момент модно сказать, биокластер, в котором производство агропродукции сможет сочетаться с высокотехнологичными предприятиями по ее глубокой переработке. На базе полимеров будут производиться твёрдая упаковка для овощей и фруктов, нити, волокна, одноразовая посуда, предметы гигиены и т. д. Побочными продуктами станут клейковина (при переработке зерна) и азотное удобрение сульфат аммония.

У биотехнологий в Российской Федерации очевидно имеется и цель, и будущее, но фактически нигде в мире «зеленая индустрия» не стартовала без активной помощи страны. Речь заходит как о корректировке законодательной базы (как, к примеру, при с биоэтанолом) и о введении новых стандартов на биопродукцию, так и о всевозможных способах стимулирования предпринимателей, решившихся попытаться собственные силы в этом новом сегменте бизнеса. В итоге, и диверсификация экономики, и препятствование гиперурбанизации, и поиск альтернативы углеводородной зависимости — это задачи определенно общегосударственного масштаба.

Статья «Пластмассовый урожай» размещена в издании «Популярная механика» (№135, январь 2014).

Пластик из кукурузы Биопластик Интересно обо всем


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: