CC BY
46
УДК 620.91:631.11
Ковальчук Р.Л., к.вет.н. ® Виконавчий кергвник ДАК Украгни, м. Кигв
АЛЬТЕРНАТИВНА ЕНЕРГ1Я В С1ЛЬСЬКОМУ ГОСПОДАРСТВ1: ПЕРЕВАГИ ТА НЕДОЛ1КИ
Проведено вивчення проблеми альтернативних джерел енергп в стьському господарств1 та вказано переваги та недолгки щодо традицшних видгв палива. Водночас велика увага придыена виробництву бюдизельного палива з ртаку. Запропоновано альтернативт тдходи до виршення проблеми та вказаш перспективи розвитку бюпалива в Украгт.
Постановка проблеми. Глобальний вплив на розвиток суспшьства мають енерпя та паливо. Однак протирiччя мiж наявшстю власних енергоресурЫв кра!н та потребами в них обумовлюють тенденцш загострення енергетичних проблем в життeдiяльностi населення кожно! окремо! кра!ни. Для забезпечення виживання Укра!ни е необхiдним вибiр ефективно! моделi розробки стратеги щодо виробництва альтернативних джерел енергп.
Але проблема забезпечення виробництва паливо-енергетичними ресурсами постае для сшьського господарства. Для гарантованого проведення сшьськогосподарських робгг в агропромисловому комплекс за техшчними нормами щорiчно необхiдно приблизно 1870 тис. т. дизельного пального i 620 тис. т бензину. Для виробництва тако! кiлькостi пального використовуеться майже 4,5 млн. т нафти, переважна бшьшкть яко! iмпортуеться [1]. Але, у той же час, Укра!на мае унiкальний потенщал для того щоб перетворити втизняне сiльське господарство зi споживача традицшних видiв палива на виробника альтернативно! енергетики (бюпалива).
Анал1з останн1х дослщжень 1 публ1кац1й. Проблеми альтернативних джерел енергi! були i залишаються актуальними, особливо для сiльськогосподарського виробництва. Широкий спектр питань, присвячених альтернативнiй енергп, зокрема бюдизелю, висвiтлено в працях Бшоусова Н., Гутнiка Е., Егорова О., 1льчука М., Михайлова Ю., Пасiчника Т., Подлепiна П., Черевка Г. та багатьох шших.
Мета дослвдження. Вивчення переваг та недолшв альтернативних джерел енергi! та формуванню напрямiв розвитку бiодизеля для сшьського господарства Укра!ни.
Виклад основного матер1алу. Виробництво бiопалива в Укра!нi е наслщком i геополiтичного iнтеграцiйного вектору нашо! держави, так як згщно з вимогами европейських кра!н щодо використання бюлопчних та iнших видiв палива з вiдновлюваних ресурсiв !х частки в структурi енергоспоживання кра!н-членiв ЕС становить 2,75 % та становитиме 5,75 % до юнця 2010 року. Таким
® Ковальчук Р.Л., 2010
65
чином, Украша проголосила свш пол^ичний вибiр щодо вступу до £С, повинна виробляти та споживати у 2010 рощ не менше 520 тис. т бюпалива [2].
З точки зору економiчноl ефективноси, найкращою вихiдною сировиною для бюпалива в Укрш'ш е ршак, оскiльки його агротехнiчнi та цiновi характеристики дозволяють оптимiзувати вартiсть цього альтернативного виду палива. Так досвщ таких кра1н, як США, Шмеччина, Австрiя, Францiя, Чехiя свiдчить, що для вирощування рiпаку використовуеться 10 - 14 % ршл1 Загалом 28 кра!н свiту вважають ршак основною культурою альтернативних видiв енерги.
В Укра1ш рiпак, як жодна шша культура, мае великi можливост щодо розширення площ його вирощування. Альтернативне джерело енерги мае велик перспективи на вирощування в зош еколопчно1 катастрофи ЧАЕС, завдяки ушкальним властивостям ще1 культури очищати грунт вщ шкiдливих речовин без накопичення !х у насiннi. Отже, ршак може впроваджуватись для рекультиваци забруднених земель, використовуючи насiння для бюпалива.
Один гектар ршаку дае при вщповщнш технологи вирощування 20 т. зелених кормiв, 20 т зелених добрив, 100 кг меду, 3,0 - 3,5 т насшня, 13 ц оли, 16 ц макухи, 500 кг паперу. Макуха (шрот) 00-сорив, що мктить 37 % протешу, може використовуватися в будь-якш кормо сумiшi для тварин, може замшяти соевий та соняшниковий шрот. У 1 кг макухи ршаку мктиться 14 - 16 г незамшних амшокислот, зокрема лiзину (в зерш ячменю, вiвса, кукурудзи i пшенищ - 5 г). Використання нехарчово! оли рiпаку зараз широко вивчаеться у рiзних галузях промисловостi, особливо тод^ коли е загроза ризику попадання оли у воду i проникнення И у грунтовi води.
Олiя з елiтних сортiв використовуються для виробництва змащувальних матерiалiв з високою стiйкiстю: гiдравлiчнi мастила, змащувальш, охолоджуючi змащувальнi, антикорозiйнi, для змащування пилових ланцюгiв та пил, масла для видалення iржi, бiодизельне паливо, пилезатримуючi масла в примiщеннях для збер^ання зерна, моторне i трансмiсiйне масла. У найближчому майбутньому бшьшкть мiнеральних масел можуть бути замшеш рослинними.
Таблиця 1
Витрати або емшя речовин на 100 л палива_
Показник Дизельне паливо Бюдизельне паливо
Видобуток нафти, вирощування ршаку, виробництво палива, транспортування
Витрати нафти, л 117 20
Видшення СО2, кг 38 45
Видшення шк1дливих для
оточуючих середовища газ1в (як екывалент СО2) кг 15 11
Видшення SO2, кг 0,17 0,06
Спалювання
Видшення СО2, кг 265 немае СО2 1з нафти
Видшення шквдливих для
оточуючих середовища газ1в (як екывалент СО2) кг 58 57
Видшення SO2, кг 0,33 -
Джерело: адаптовано автором [1]
66
Крiм цього з оли ршаку одержують глщерин, метиловий ефiр, жирнi кислоти, з яких виготовляють кислоти, мила, спирти, сульфати та амши. Масло рiпаку може конкурувати з шшими рослинними олiями та тваринними жирами, якi використовують для технiчних цiлей.
Бiодизель порiвняно iз звичайним дизелем вiн мае ту перевагу, що завдяки високш частцi рiпаково! олi! при згорянш видiляеться тiльки така кiлькiсть СО2, яку рослини взяли з атмосфери, що не впливае на кл1мат. В табл. 1 наведеш даш про кiлькiсть речовин, якi видшяють при використаннi 100 л звичайного дизельного палива i 100 л тако! ж кiлькостi бiологiчного.
Позитивш якостi бiодизеля можна згрупувати за такими пунктами:
- вщновлювашсть сировинно! бази; - позитивний енергетичний баланс;
- закритий кругообш СО2; - дуже низька моторна емiсiя; - вщсутшсть вмiсту сiрки; - вщкриття нових ринкiв для сiльськогосподарського виробництва.
Водночас е й критичш сторони цього нововведення, зокрема:
- тдвищення вившьненого окису азоту; - небезпека монокультури; - висока потреба у субвенщях; - високий виробничий потенщал.
Використання рiпаково! олi! в звичайних дизельних двигунах, як правило, неможливе, оскшьки воно по сво!х властивостях сильно вiдрiзняеться вiд дизельного палива. Техшчно це завдання можна виршити двома шляхами: пристосувати паливо до двигуна або створити двигун, що працюе на рослинному палива Даш табл. 2 свщчать, що обидва варiанти мають сво! як переваги, так i недолiки. У кра!нах Захiдно! Европи вiддають перевагу метилуванню рiпаково! олi!.
Нiмеччина вже бшьше як на 1000 станцiях заправляють автомобiлi бiодизельним паливом. За умовами вщведення в Укра!нi пiд ршак 10 % рiллi, що технолопчно можливо, i досягнення урожайностi 30 ц/га, що також реально, можна щорiчно виробляти до 8,5 млн. т ршаку. Шсля переробки ще! сировини можна одержати 3 млн. т бюдизелю, що на 75 % забезпечило б рiчну потребу у паливi агропромисловий комплекс Укра!ни [3].
Таблиця 2
Переваги та недолжи використання ршаково!* олй'
в якост бшдизельного палива_
Техшчне ршення Переваги Недолiки
Переробка ршакового еф1ру Метилеф1р 1з р1паково!' олИ можна використовувати в звичайних дизельних двигунах без переробки. Використання юнуючо!' техтки можливо уже наближчого часу. Зниження коефiцiенту корисно!' д!!', оск1льки перетворення на ефiр потребуе додатково! енергп. Додатковi фiнансовi затрати. 1нод! трапляеться розрiдження моторного мастила.
Двигуни ротац1йн1 на росли-нш олИ Немае необх1дност1 в переробщ олИ, немае додаткових витрат як енергИ, так 1 фшанав. В1дсутня проблема утилiзацil ст1чних вод. Немае проблеми iз реалiзацiею побiчних продуктiв, наприклад глiцерину. Серiйно вироблених двигун!в майже немае, малосерiйне виробництво. П!д час запуску !нод! потр!6ш звичайне дизельне паливо. Наступна тдготовка двигуна для використання звичайного палива коштуе дуже дорого.
Джерело: адаптовано автором [1]
67
Пщ час роботи двигуна на бiодизелi значно зменшуються шкiдливi викиди шших продукив згорання, в тому чи^ арки - на 98 %, а сажi - вщ 50 до 61 %, гщрокарбонаив - та вуглекислих моно оксидiв - на 30 - 34 %. При використанш 100 г бюдизеля викиду в атмосферу вуглекислого газу зменшуються на 78,5 т порiвняно з використання нафтового пального.
В Укра1ш за умов паливного дефщиту i недосконалост законодавчо1 нормативно1 бази бiопаливна iндустрiя розвиваеться стихiйно: фермери й сшьськогосподарсью пiдприемства виробляють моторне паливо (яке переважно е сурогатним) iз власно1 сировини на малопотужних i натвкустарних установках. Багато компанiй (i втизняних, i закордоних) уже нинi пропонують устаткування для дрiбнотоварного виробництва бюдизеля - таких оголошень безлiч у друкованих та штернет - виданнях.
Натвкустарне виробництво спрямоване передусiм на задоволення власних потреб у дизельному паливi й лише потiм - на продаж. Таке виробництво використовуе власну сировину, воно може бути економiчно вигщним для виробника, однак жодного контролю якост сировини та продукцп не кнуе. Наслiдки вщ використання бiодизеля можуть бути частково небезпечними для сшьськогосподарсько1 технiки.
На думку Черевка Г.В. - на сьогодш Укра1ш доцiльнiше експортувати ршак, нiж переробляти його на олш або бiопаливо. Оскiльки, згiдно до розрахунюв, експорт 1 т ршаку вигiднiший на 417,87 грн, шж експорт ршаково1 оли (у перерахунку на 1 т ршаку), або на 271,69 грн, шж експорт ршакового бюдизеля. Тобто, для розвитку бюдизельно1 промисловост держава повинна надавати не менше 350-450 грн в перерахунку на 1 т ршаку дотацш на виробництво ршакового бюдизелю [5].
Врегулювання законодавчих питань щодо створення сприятливих умов для функцюнування повномасштабного виробництва бюдизелю повинно передбачати розробку стандарт, а також створення в Укрш'ш повного циклу виробництва, орiентованого, насамперед, на забезпечення И власних потреб. Проте орiентацiя втизняного сшьськогосподарського виробництва на ршак, як кшцеву продукцш на тривалший перiод е небезпечною через перетворення сшьського господарства Украши на сировинний придаток до економжи кра1н Свропейського Союзу.
Висновок. Найсприятлившою альтернативою для традицiйного палива е бюдизель, особливим виробником якого може бути на даний час сшьське господарство. Украша мае достатнiй потенщал i перспективи, якi може реалiзувати.
Лiтература
1. Подлепiна П.О. Олшш культури як альтернативне джерело енерги // http:www.confcontact.com/2007mart/10_podlep.htm.
2. «Програма розвитку виробництва дизельного палива на перюд до 2010 року в Укра1ш», затверджена постановою Кабшету Мiнiстрiв Украши. -№1774. - 22.12.2006 р.
3. Макарчук О. Свiтовi та втизняш тенденци розвитку виробництва бюпалива // Аграрний тиждень. - №46. - 2007. - С.12.
68
4. Михайлов Ю. Бюпалива: одна з найбшьших дурниць в icTopiï людства // Пропозицш. - №2(152). - 2008. - С.16-19.
5. Черевко Г.В. Органiзацiйно-економiчнi аспекти розвитку альтернативноï енергетики в сшьському господарствi // Вiсник ЛДАУ: Економiка АПК. - №15. - Львiв, 2008. - С.3-16.
Summary
The study of problem of alternative energy sources is conducted in agriculture and advantages and failing are indicated in relation to the traditional types of fuel. At the same time large attention is spared to production of biodizelnogo fuel with to ripacou. Alternative approaches to the decision of problem and indicated prospects of development of biotopliva are offered in Ukraine.
Стаття надшшла до редакцИ' 5.03.2010
69
