Киняпин Дмитрий Сергеевич.

"О НЕКОТОРЫХ ОБЩИХ ВОПРОСАХ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КРИЗИСА И БИОЭНЕРГЕТИКИ". (Тезисы.)

1. Исчерпание мировых ископаемых ресурсов.

2. Необходимость не просто производить небольшое количество "биотоплива", а заменить последним всё топливо ископаемое.

3. По анализу урожайностей, замена всего ископаемого топлива в мире "биотопливом" только при нынешнем уровне энергопотребления требует увеличения площадей посевов в 25-40 раз.

4. На это не хватит ни просто площади Земли, ни трудовых ресурсов, ни возможностей производить технику для земледелия.

5. В варианте производства биоэтанола добавляются непомерные расходы на бесчисленные бродильные чаны, перегонные кубы плюс отходы от перегонки – в количестве многих миллиардов тонн.

6. При производстве биоэтанола одной тонне нефти эквивалентно 5 тонн пшеницы. Соответственно они должны уравниваться в цене, вызывая удорожание нефти до 200-350 долларов за баррель. А увеличение посевных площадей в 40 раз требует поднятия цен на пшеницу – и нефть – в 40 раз же – до 10-15 тысяч долларов за тонну пшеницы, до 8-12 тысяч долларов за баррель нефти. ЭТО ПОЛНАЯ КАТАСТРОФА.

7. В свете вышеизложенного назрел переход в выращивании биотоплива с однолетних на многолетние культуры – древесину:

а) древесина обеспечивает намного более высокий ежегодный прирост биомассы;

б) за счёт уборки раз в полсотни лет древесина требует куда меньшего количества людей и уборочной техники;

в) древесина хорошо горит без перевода её на спирт.

8. Но несмотря на преимущества древесины как биотоплива, одного перехода на неё недостаточно. Тенденции развития автомобилей "по одному на жителя" требуют увеличения потребления топлива в мире в 6-8 раз – многими десятками миллиардов тонн. А с дальнейшим ростом населения и больше. Планета этого в принципе не потянет. Наступила необходимость ограничения потребления, что облегчается ещё и тем, что по разным оценкам на 3/4 – 9/10 нынешнее потребление – чисто искусственное и дутое.

25 июля 2008 г.

603005, г. Н. Новгород (Горький), ул. Нестерова, д. 4-а, кв. 25.

Телефон (831) 436-96-34.

Д.С. Киняпин.

ДАННЫЕ К ДОКЛАДУ О БИОЭНЕРГЕТИКЕ.

Выход масла – 40% (областная правительственная программа по переходу на биотопливо.)

Немногим более ПОЛТОННЫ ТОПЛИВА С ГЕКТАРА.

Урожайность – 20 ц/га

Энергетическая ценность хлеба – 10,5 МДж/кг.

Энергетическая ценность спирта – 27 МДж/кг.

Энергетическая ценность нефти – 43-46 МДж/кг.

Выход спирта по энергетической ценности – треть тонны спирта из тонны зерна.

По данным спиртовой промышленности из тонны зерна можно произвести 260-270 литров спирта – ЧЕТВЕРТЬ ТОННЫ СПИРТА.

Четверть тонны спирта эквивалент 150-180 литрам нефти.

Пшеница – 0,3-0,4 ТОННЫ НЕФТЯНОГО ЭКВИВАЛЕНТА С ГЕКТАРА.

Рекорд – 1987 г., 560 млн. тонн нефти, далее месторождения истощились.

1999 г. – 305 млн. тонн, 135 млн. тонн отправлено на экспорт, 170 млн. потрачено на собственные нужды. Плюс в два раза большее количество дополнили газ и уголь.

Итого – ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ 510 МЛН. тонн "НЕФТЯНОГО ЭКВИВАЛЕНТА".

Что требует 1020 млн. га посевов рапса или 1500 млн. га пшеницы. А с учётом того, что сеять без перерывов на одном месте нельзя, и еще как минимум вдвое больше.

Общая же площадь Российской Федерации всего 17,1 млн. кв. км – 1700 млн. га – ЧТО МЕНЬШЕ ТРЕБУЕМОГО.

Ориентировочно – вместе с углём и газом 5 млрд. тонн "нефтяного эквивалента".

Что требует 10 млрд. га посевов рапса, 15 млрд. га посевов пшеницы.

Общая поверхность суши на Земле – 148,6 млн. кв. км – 14,9 млрд. га.

Опять ОБЩЕЙ ПЛОЩАДИ СУШИ НЕДОСТАТОЧНО.

Занятое население – 63 млн. человек.

В промышленности – 30% .

В сельском хозяйстве – 13%.

В растениеводстве, надо полагать, ПОЛОВИНА из них – 6,5%. Увеличение производства зерна в 40 раз требует увеличения 6,5% до 260% ВСЕГО НАСЕЛЕНИЯ.

Добыча нефти требует 1/30 на осуществления "самоё себя".

Гидролиз:

1 тонна зерна – 260-270 литров спирта.

1 тонна картофеля – 93-117 литров спирта.

К зерну надо добавлять солод – 8% от веса зерна. (Солод – пророщенное зерно (ячмень)).

Брожение происходит двое или трое суток.

Выход барды, содержащей 6-8% сухих веществ, – 12 литров на 1 литр спирта (1:1 к спирту.)

Гидролиз: 1 тонна абсолютно сухой древесины – 170-200 литров спирта.

СИНТЕТИЧЕСКИЙ СПИРТ – из продуктов перегонки НЕФТИ.

Посевной площади – 90 млн. га.

А нужно засевать рапсом 1000 млн. га. УВЕЛИЧЕНИЕ ПОСЕВНОЙ ПЛОЩАДИ ПРИ РАПСЕ В 25 РАЗ.

Пшеницей – 1500 млн. га. УВЕЛИЧЕНИЕ ПОСЕВНОЙ ПЛОЩАДИ ПРИ ПШЕНИЦЕ на БИОСПИРТ – В 40 РАЗ.

Энергетически 1 тонна нефти эквивалентна 5 тоннам пшеницы "на спирт".

Они должна равняться и по стоимости.

Мировая стоимость пшеницы 240 долларов за тонну (были сообщения о 400 долларах за тонну.)

Стоимость тонны нефти получается 1200 (2000) долларов за тонну. (200-350 долларов за баррель.)

При необходимости увеличивать посевные площади в 40 раз стоимость пшеницы возрастёт до 10-15 тысяч долларов за тонну, нефти – до 8-12 тысяч долларов за баррель, (Это только в первом приближении, поскольку все поднятия цен на пшеницу и нефть вызовут последующие поднятия всех цен, требующих удорожать пшеницу и нефть заново.)

Ежегодный прирост 8-10 и даже 25 куб.м /га. (5-15 тонн сухой древесной массы в год с гектара)

Удельная теплота сгорания – 10 МДж/кг. (Нефть – 42-46 МДж/кг).

ИТОГО – 1-3 ТОННЫ НЕФТЯНОГО ЭКВИВАЛЕНТА С ГЕКТАРА В ГОД, В 3-6 РАЗ БОЛЬШЕ, ЧЕМ ПРИ ПШЕНИЦЕ ИЛИ РАПСЕ.

Срок роста до товарной зрелости – 50-80 лет. (Можно убирать урожай раз в 50-80 лет, расходы на уборку сокращены.)

При 1-3 тонн нефтяного эквивалента в год с га и предполагаемой потребности в 5 млрд. тонн нефти требуется 1,5-5 млрд. га насаждений.(15-50 млн. кв. км)

Площадь суши Земли 148,6 млн. кв. км

Площадь лесных поясов Земли – 52,4 млн. кв. км (Без лесотундр – 4,5 млн. кв, км, лесостепей (5,1 млн. кв. км) и саванн-редколесий 25,8 млн. кв. км дополнительно).

ИТОГО – УГОДИЙ ТЕПЕРЬ ХВАТАЕТ.

РСФСР – 1990 г. – 1365 тыс. тракторов и 407 тыс. комбайнов при посевных площадях, больших нынешних в 1,5 раза. (120 млн. тонн зерна, 60 млн. га, 30 га/тракторо-комбайн.)

Франция – 1,5 га/трактор, но это псевдодеятельность и явно избыточно.

При увеличении в 25-40 раз , и потребности ещё и в автомобилях, нужно до 100 млн. единиц техники.

БЕРЁМ СРЕДНЕЕ 20-30 га на тракторо-комбайн.

Масса трактора или комбайна 5-6 тонн.

При 0,5 тонн нефтяного эквивалента с га получается 300-600 кг "железа" на 1 тонну "нефтяного эквивалента" при рапсе и 600-900 кг "железа" на 1 тонну "нефтяного эквивалента" при пшенице.

Солнечная-ветряная энергетика дает сравнимую оценку – 0,4 кг металла на 1 кг ''альтернативы".

ДРЕВЕСИНА:

5 тракторов /га.

1250 куб. м древесной массы – 600-800 тонн продукции, 150-200 тонн "нефти", 100-150 кг железа на 1 тонну "нефтяного эквивалента", Т.Е. ЗАМЕТНО МЕНЬШЕ.

ЗА СЧЕТ КРУГЛОГОДИЧНОСТИ УБОРКИ МОЖНО СОКРАТИТЬ ЕЩЕ В 10-12 РАЗ. – ДО 10-15 кг железа на 1 тонну нефтяного эквивалента.

Потребность в горючем для Российской Федерации – 510 млн. тонн "нефтяного эквивалента" (вместе с углём и газом).

Рапс – 0,3-0,66 тонн железа на тонну "нефти" – 150-300 млн. тонн (без учёта отходов.)

Пшеница – 0,6-0,9 тонн "железа" на тонну "нефти" – 300-450 млн. тонн

Солнечно-ветряная энергетика – 0,4 т/т – 200 млн. тонн железа.

Древесина – 0,01 т/т – 5 млн. тонн стали.

РСФСР – 1990 г. – выплавка стали 90 млн. тонн, затем сократилась.

Потребности в горючем в мире – 5 млрд. тонн

Потребности в стали для традиционного "биотоплива" – 1,8-4,5 млрд. тонн.

СССР – 1981 г. – мощность двигателей внутреннего сгорания в 5,5 раза превышала мощность всех электростанций страны.

Автомобиль при интенсивном использовании потребляет до 4 тонн горючего в год.

Количество автомобилей в мире приближается к 1 млрд.

Автомобиль весит примерно тонну.

Жителей в мире 6 млрд.

Наделение каждого жителя автомобилем по американскому примеру требует увеличения в 6 раз потребляемого горючего – 30 млрд. тонн, увеличения в 6 раз потребляемого металла – только на автомобили 6 млрд. тонн.

ЭТО НАМНОГО БОЛЬШЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПЛАНЕТЫ.

ПОТРЕБЛЕНИЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ОГРАНИЧЕНО.

1. В настоящее время в биоэнергетике используются преимущественно зёрна и плоды однолетних растений (исключение – сахарный тростник.)

3. Если используемые органы растений находятся над землёй (злаковые и бобовые), то они могут принципиально составлять только малую массу всего растения. (Иначе их не смогут поддерживать стебли.) При лежащих на земле плодах или подземных корнеплодах это ограничение снимается, но возникают сложности с механизацией уборки, в случае корнеплодов, например, требующих полного перемалывания всего пласта земли.

4. В случае наземного или подземного расположения плодов их калорийность, видимо, вообще не может быть слишком велика из-за опасности загнивания и забраживания, что компенсирует большую урожайность.

Калорийность:

Хлеб пшеничный – 8,9 МДж/кг.

Картофель – 3,8 МДж/кг.

Виноград – 2,4 МДж/кг.

Яблоки – 2,0 МДж/кг.

Морковь – 1,7 МДж/кг.

Древесина (воздушно-сухая) – 8,4-11 МДж/кг.

5. Дополнительно следует заметить, что резко разная урожайность одних и тех же или разных культур в разных странах (в тропиках и в умеренном климате) служит для экономики явно дестабилизирующим фактором.

6. В связи с этим как "биотопливо" необходим источник, потенциально доступный и в разных странах.