11.5. Виробництво і використання біопалив в апк

Уведення в енергетичний баланс України біологічних видів палива, які за своєю природою є поновлюваними ресурсами акумульованої сонячної енергії – одне з актуальних завдань сьогодення. Це дасть змогу зменшити використання викопних непоновлюваних джерел енергії, забруднення природного середовища токсичними речовинами та парниковими газами.

Інститутом рослинництва ім. В.Я. Юр’єва спільно з іншими установами УААН виконується науково-технічна програма “Біосировина”, яка передбачає розробку теоретичних основ селекції, вдосконалення технологій селекційного процесу та розробку зональних технологій вирощування польових культур, що використовуються як біосировина. Це надзвичайно важливий напрям робіт, однак вимагає технічного забезпечення виробництва і використання біопалив у промислових масштабах.

В Україні впроваджується використання рослинної біомаси як джерела енергії шляхом її спалювання. З цією метою в країні виробляються теплогенератори з повітряним теплоносієм для спалювання соломи, які можна агрегатувати з сушарками та використовувати для опалення теплиць й виробничих приміщень, водонагрівальні котли для обігріву виробничих приміщень та соціально-культурних об’єктів, котли-теплогенератори для спалювання відходів деревообробки.

При цьому важливим є спалювання в ущільненому стані у вигляді гранул чи брикетів, що робить процес спалювання більш повільним (у 5-6 разів порівняно з подрібненою масою) та контрольованим щодо емісії летких сполук та димових газів в атмосферу. Крім того, у цьому випадку виникають реальні передумови підвищення питомої енергомісткості рослинної сировини за рахунок змішування із більш калорійними відходами переробки сільськогосподарської сировини, наприклад, макухи, баластними продуктами виробництва рослинних олій, а також торфом та вугільним пилом. Враховуючи, що промисло­вістю України освоєно випуск спеціального техноло­гічного обладнання стає можливою реалізація пілотних проектів мінізаводів з виробництва брикетів чи гранул зі збагаченої паливної біомаси теплотворною здатністю 18-30 МДж/кг безпосередньо на місці накопичення сировини та її реалізації при незначних транспортних витратах.

В Україні виробляють обладнання для отримання рослинних олій на харчові цілі, яке також може бути використано в процесі виробництві біопалива. Отримана рослинна олія може використовуватись на заміну чи в сумішах з дизельним паливом для роботи дизельних двигунів. Промисловістю України освоєно випуск обладнання для одержання та фільтрації рослинних олій. Це створює можливості для виробництва рослинної олії в сільськогосподарських підприємствах, її можна використовувати як паливо окремо або в суміші з дизельним паливом для дизельних двигунів. Однак, в Україні двигунів для роботи на рослинних оліях немає, на відміну від Німеччини, де на фірмі “Эльсбетт АГ” розроблено надійні турбодизелі оригінальної конструкції, в яких можна використовувати як паливо практично всі рослинні олії, включаючи нерафіновані.

Нині започатковується виробництво з переробки рослинної олії в метилові ефіри. В Україні існує ряд підприємств з виготовлення обладнання для отримання метилових ефірів, а також продажу зарубіжного обладнання. В існуючих комплектах обладнання, зазвичай, використовуються вертикальні змішувачі та відстійники періодичної дії.

Одним з напрямів забезпечення сільськогосподарських підприємств горючим газом є впровадження сучасних біогазових установок. Досвід експлуатації біогазових установок у Європейському Союзі, де функціо­нує понад 4 тис. шт., підтвердив їхній істотний внесок в енергозабез­печен­ня агропромислового виробництва.

Впровадження біогазових установок в Україні припинилося на початку 90-х років минулого сторіччя і нині діють дві установки в Дніпропетровській і Запорізькій областях. Їхня продуктивність становить 4 тис. м³ біогазу за добу, що забезпечує потреби лише господарств, в яких вони змонтовані.

Таким чином, використання біологічних видів палива для забезпечення енергетичної автономності сільськогосподарського виробництва пов’язано, в першу чергу, із необхідністю ефективного доведення такого палива до концентрованого стану. Це стало особливо актуальним при підвищенні рівня механізації виробництва, зростання цін на високоенергетичні непоновлювані джерела енергії та збільшення вимог до охорони довкілля як життєвого середовища.

Перехід на часткове споживання біодизельного палива у суміші із дизельним, неможливий без політичних рішень, обумовлених необхідністю збереження та покращення існуючого стану природного середовища. Найбільш доцільним рішенням є заборона продавати дизельне паливо без додавання біодизельного, як це прийнято у країнах Європейського Союзу. У такій ситуації виробники дизельного палива будуть інвестувати кошти у виробництво біодизельного палива.

Створення мережі заводів з виробництва біодизельного палива має бути організоване таким чином, щоб виробництво олії проводилося в умовах сільськогосподарського виробництва, що забезпечить використання макухи на кормові потреби та сприятиме розвитку кормової бази тваринництва. Водночас виробництво біодизельного палива в умовах сільськогосподарського виробництва потребує техніко-економічного обґрунтування порівняно з базовим варіантом, який передбачає безпосередню реалізацію насіння.

Таблиця 11.2.

Потреба в площах для вирощування ріпаку

та можливості забезпечення с.-г. виробництва України

дизельним біопаливом, 2008 р.

Урожайність олійної культури, ц/га	Площі ріпаку при використанні в с.-г. виробництві 1540 тис т ДП, тис га
	БДП 100%	БДП 75%	БДП 50%	БДП 25%
	ДП 0%	ДП 25%	ДП 50%	ДП 75%
10	4912	3684	2456	1228
15	3275	2456	1637	819
20	2456	1842	1228	614
25	1965	1474	982	491
30	1637	1228	819	409
35	1404	1053	702	351
Фактична площа посіву ріпаку – 1379,6 тис га

Потреба в площах для посіву ріпаку та можливості забезпечення сільськогосподарського виробництва дизельним біопаливом при різній суміші ріпакової олії з дизельним пальним наведені в таблиці 11.2.

У ННЦ «Інститут механізації і електрифікації сільського господарства” НААН розроблена експериментальна та дослідна установки для виробництва дизельного біопалива із рослинних олій.

Основною проблемою, що стримує широке впровадження дизельного біопалива на основі рослинних олій, є необхідність адаптації дизельних двигунів до біопалива, через відмінність його фізико-хімічних властивостей порівняно з дизельним пальним, а саме: вищий показник в’язкості; температура фільтро­ваності та загустіння вища, ніж у стандартного дизельного палива; агресивна дія на натуральну гуму та деякі еластомери; дизельне біопаливо добрий розчин­ник, який вимиває бруд, що осів у баку та трубопроводах до його застосування.