- Я такую установку построил и опытный синтез провёл, - признался академик. - Безусловно, есть свои нюансы, сами понимаете, лаборатория - это одно, а промышленное производство требует несколько иного подхода, там на первое место выходят экономические показатели. Так вот, по экономике такой одноступенчатый синтез получается наиболее выгодным. При том, что диметилэфир можно и сам по себе использовать в качестве моторного топлива, при некоторой модификации топливной системы. Двигатель на нём работает бесшумно, выхлоп практически не требует дополнительной очистки, хорошо заводится на морозе.
- А как его в машину заправлять? - заинтересовался Хрущёв.
- Примерно так же, как пропан-бутан, устанавливается газовой баллон, газ заправляется в сжиженном виде. Нужна перерегулировка топливного насоса на более высокое давление. Есть и другие особенности, но можно вполне обеспечить работу двигателя с переключением с дизельного топлива на диметилэфир и обратно (http://www.os1.ru/article/ecologist/2007_01_A_2007_04_20-17_31_18/)
- А на реальной машине уже пробовали? - спросил Никита Сергеевич.
- Конечно, - ответил академик. - Все эти подробности выявились в ходе опытной эксплуатации пяти грузовиков и тракторов
- Но я хочу обратить ваше внимание ещё вот на что, - продолжал Семёнов. - У нас сейчас проводится программа газификации. Природный газ на 92-98 процентов состоит из метана. Но ведь в результате брожения биологических остатков в биореакторе образуется тот же самый метан! Вы правильно заметили, одна свиноматка с 20-24 поросятами в год производит около 25 кубометров навоза. Знаете, сколько это в газовом выражении? 1000 кубометров. А на свинокомплексе обычно около 1200 свиней, это в среднем 650 свиноматок.
- Одна корова в год производит около 20 кубометров навоза, это около 800 кубометров биогаза. (http://uchebnikionline.com/ekologia/osnovi_ekologiyi_-_oliynik_yab/bioenergetika.htm) Да ещё и сама корова выбрасывает в атмосферу от 300 до тысячи литров газа в день, в зависимости от диеты. А мы жжём топливо, чтобы на грузовике привезти в деревню газ в баллонах. Прямо-таки образец неэффективного ведения хозяйства.
- Биореактор, говорите... - припомнил Хрущёв. - Беседовали, мы с Мстиславом Всеволодовичем на эту тему. Он хоть, конечно, не специалист по сельскому хозяйству, но по научным вопросам посоветоваться мне, кроме него, было на тот момент особо не с кем.
- Устройство простое, ничего космически сложного в нём нет, - заверил Семёнов. - Гораздо проще, чем установка пиролиза по процессу Фишера-Тропша. В Индии первые биореакторы появились ещё в 1900 году. У нас первый биореактор был построен в 1949 году в Латвии.
- В Индии? - удивился Хрущёв. - Интересно.
- Но пока эта технология широкого распространения у них не получила. А ведь с её помощью можно перерабатывать любые органические остатки. В результате получается метан и твёрдый осадок, который можно использовать как удобрение на полях.
- Это всё так, - согласился Никита Сергеевич. - Но ведь брожение - процесс медленный. Вряд ли с его помощью можно обеспечить газом, к примеру, центральную усадьбу крупного колхоза.
- Это зависит от сбраживаемого объёма, - пояснил Семёнов. - В стандартный 50-литровый баллон для пропана входит 21 килограмм газа, это чуть менее 10 кубометров. (http://teplo-vk.ru/stati/doska-chastnykh-besplatnykh-obyavleniy/skolko-gaza-v-gazovom-ballone) То есть от одной свиноматки с поросятами можно получить 100 баллонов газа в год! А на сколько такого баллона хватает? Месяц, два. Для метана, конечно, нужно будет жиклёры в газовой плите поменять. Если подходить к решению вопроса комплексно, свиноферма и коровник обеспечат тот же колхоз и газом, и удобрением, и топливом для техники, ведь из получаемого метана можно затем получить синтез-газ, диметилэфир и даже синтетический бензин.
- Здорово! - одобрил Никита Сергеевич. - Сырьё-то даровое. Возить не надо.
- Именно. В биореакторе можно перерабатывать любые биологические отходы. В том числе и подгнившие опилки, щепу, прошлогоднюю хвою, и прочие отходы лесной промышленности, - добавил академик.
- Это хорошо. А бытовой мусор перерабатывать можно? - спросил Хрущёв.
- Пищевые отходы - конечно. Но их и так на корм скоту вывозят. Твёрдые бытовые отходы лучше перерабатывать иначе, - пояснил Семёнов. - В Физико-Техническом институте по информации из ВИМИ разрабатывается технология плазменного сжигания бытового мусора при температуре 1300 градусов (http://www.nanonewsnet.ru/articles/2011/plazmennoe-reshenie). В результате образуется твёрдый шлак, похожий по свойствам на обсидиан, его можно использовать в строительстве.
- Отлично! - одобрил Первый секретарь.
- Но что ещё более хорошо, вторым продуктом реакции является всё тот же синтез-газ, причём с наиболее выгодным соотношением водорода и СО - один к одному. Такое соотношение сложно получать другими способами. Технология пока делает только первые шаги, но если её не забрасывать...
- Забрасывать не будем, - твёрдо пообещал Никита Сергеевич. - А насколько эффективна эта технология? И насколько энергоёмка?
- По предварительным оценкам, она раза в три эффективнее всех остальных, к тому же не даёт вредных выбросов. На одну затраченную единицу энергии получается выход синтез-газа, содержащего 6 единиц энергии (там же)
- Эту технологию из вида не упускайте, - распорядился Хрущёв. - Вот относительно дороговизны синтетического бензина - сильно меня этот момент смущает. Всё же нефть сейчас дешёвая, поэтому, хоть и вы и я оба понимаем, что заниматься этой тематикой необходимо, протолкнуть её через Госплан и Минфин будет непросто.
- Тут, Никита Сергеич, надо учитывать несколько моментов, - ответил академик. - Процессы Фишера-Тропша и Бергиуса-Пира - это технологии первого поколения, рассчитанные на переработку каменного и бурого угля. Этот уголь сам по себе надо ещё добыть и привезти на завод. Именно на завод, так как установки пиролиза выполняются в виде печи и имеют немалый размер. Кстати, в себестоимости синтетического топлива более половины составляют затраты на капитальное строительство.
- Опять же, многоступенчатый синтез, сложная очистка, много побочных продуктов и отходов, которые тоже необходимо очищать, хранить, перерабатывать и вывозить. В сумме получается дорого.
- Теперь берём установку для получения биотоплива на базе биореактора. Её можно сделать в габаритах нескольких стандартных контейнеров, привезти прямо к ферме, или к леспромхозу, и грузить навоз или опилки на транспортёр тут же. Установка одноступенчатого синтеза значительно проще и дешевле, чем завод, работающий по многоступенчатому процессу Фишера-Тропша. Можно поставить рядом несколько биореакторов, и сводить газ из них в один реактор синтеза. Такую установку сможет купить любой колхоз или леспромхоз. Сырьё, как вы сами заметили, даровое. Дорогостоящего капитального строительства не требуется - реакторы можно поставить в любом здании. На улице нельзя - брожение требует определённого температурного режима. Можно пристроить помещение прямо к коровнику. Эти вопросы, конечно, ещё надо проработать.
- Многообещающая разработка, - заключил Хрущёв. - Но как быть с переработкой угля и попутного газа при добыче нефти? Сейчас попутный газ мы начинаем использовать как топливо для турбоэлектрогенераторов, но рядом со скважиной столько электричества не требуется, а тянуть туда ЛЭП экономически неоправдано. Да и уголь хотелось бы не только в топках жечь.
- Пока нефть дешёвая, уголь как сырьё для жидкого топлива конкурировать с ней не сможет, - ответил Семёнов. - Исключение - регионы, где уголь в избытке, а нефть приходится везти издалека. В частности - большая часть территории Китая.
- О как! Вот это уже имеет смысл обсудить с товарищем Гао Ганом! - обрадовался Хрущёв. - Да и у нас есть труднодоступные лесные регионы, приравненные к Крайнему Северу, там тоже можно такие установки ставить, только не на угле, а на древесных отходах. Жидкое топливо туда завозить уж очень накладно.
