Международный правовой курьер

В перечне ВАК с 2015 г.

Правовые и технологические факторы использования биотоплива на основе рапсового масла в рыбохозяйственном комплексе

Для достижения устойчивого развития, многие страны мира, в том числе и Российская Федерация, проводят исследования по замене минерального топлива на экологически чистое биотопливо на основе растительных масел. Для производства биотоплива можно использовать любое масло (рапсовое, соевое, пальмовое, подсолнечное, льняное, конапляное и др.), однако практические исследования показывают, что наиболее рациональным сырьем при производстве биодизельного топлива для кораблей, рыболовецких судов, рыбацких баркасов, является рапсовое масло. Несмотря на то, что проблема производства и использования биодизельного топлива, в том числе для предприятий  рыбохозяйственного  комплекса, не нова и достаточно широко представлена в работах российских и зарубежных исследователей, в нашей стране агропроизводителями все еще не уделяется достаточно внимания рассматриваемому вопросу.

Ключевые слова: биодизельное топливо, рыбохозяйственный комплекс, рапсовое масло, экология, экономия, маржинальность.

Legal And Technological Factors Of The Use Of Biofuels Based On Rapeseed Oil In The Fisheries Complex

Cherdantsev Pavel Vadimovich, Senior Researcher at the Ural Research Institute of Economic Security and Rural Development

Vladimir A. Semin, PhD student, All-Russian Scientific Research Institute of Fisheries and Oceanography

Igor V. Krinitsyn, Director of the Engineering Center of Vyatka State University

Abstract. To achieve sustainable development, many countries of the world, including the Russian Federation, are conducting research on replacing mineral fuels with environmentally friendly biofuels based on vegetable oils. For the production of biofuels, any oil can be used (rapeseed, soybean, palm, sunflower, flax, hemp, etc.), however, practical studies show that rapeseed oil is the most rational raw material in the production of biodiesel for ships, fishing vessels, fishing boats. Despite the fact that the problem of the production and use of biodiesel, including for enterprises of the fisheries complex, is not new and is widely represented in the works of Russian and foreign researchers, in our country agricultural producers still do not pay enough attention to the issue under consideration.

Keywords: biodiesel, fishery complex, rapeseed oil, ecology, economy, marginality

Введение

Идея использования растительного масла в качестве топлива рассматривается с момента появления дизельного двигателя. Ограниченная доступность растительного сырья, обусловленная конкуренцией за его использование в пищевой промышленности, развитие нефтяной отрасли и отсутствие интереса со стороны стейкхолдеров – это наиболее явные причины, которые долгие годы препятствовали развитию производства биотоплива, основанного на растительном масле.

Биотопливо, в основном, имеет сельскохозяйственное происхождение, обеспечивая этим экологические преимущества (т.е. сокращение выбросов выхлопных газов, нетоксичность), а также снижение зависимости стран от ископаемых видов топлива и повышение доходов от сельского хозяйства. Наиболее распространенными видами биотоплива, уже зарекомендовавшими себя на мировом топливном рынке, являются биоэтанол, растительные масла и их производные метиловые эфиры (биодизель).

Применение чистого растительного масла или растительно-масляно-дизельных топливных смесей в качестве топлива для дизельных двигателей тестируется с 1973 года в различных странах с практически аналогичными результатами. Его использование экономически более выгодно в сравнении с традиционным топливом, однако нередко приводило к серьезному повреждению двигателя из-за характеристик растительного масла, существенно отличающихся от нефтяного дизельного топлива. За последние десятилетия многое было усовершенствовано в отношении адаптации растительного масла к требованиям двигателей, и в меньшей степени – в отношении адаптации двигателей к растительному маслу [4]. Производство биотоплива на основе растительных масел, в соответствии с государственными стандартами, в мире растет достаточно активно, а его развитию способствуют меры государственного стимулирования.

В пользу использования растительного масла в качестве основы биотоплива свидетельствует ряд фактов:

– растительное масло доступно во всем мире как экологически чистый продукт высокого качества с похожими характеристиками;

– для процессов производства растительного масла не требуется большого количества энергии и вспомогательных компонентов;

– технология, используемая для производства масла, проста и доступна не только крупному агропредприятию, но и небольшому фермерскому хозяйству;

– топливо на растительном масле можно продавать на рынке, а также использовать в агропредприятиях для собственных нужд;

Помимо этого, отходы от производства растительного масла (жмых и др.) могут использоваться в качестве высококачественного корма для животных и рыб.

По результатам многочисленных российских и зарубежных исследований, в том числе полевых, подтверждается, что с технической точки зрения топливо на основе рапсового масла в большей степени, чем из других виды растительных масел, подходит для использования в современной технике [12]. Вместе с тем, в нашей стране существуют как технологические, так и нетехнологические барьеры, препятствующие активному развитию рынка топлива на основе рапсового масла и его использованию в агропромышленном комплексе.

К технологическим барьерам в первую очередь относится неопределенность в отношении надежности и долгосрочной эксплуатации сельхозтехники при использовании такого вида топлива. К нетехнологическим – отсутствие нормативной базы и стандартов производства такого вида биологического топлива, а также подчас неочевидная экономическая эффективность его использования для сельхозтоваропроизводителей.

Основная часть

В настоящее время рапс является одним из наиболее востребованных растений, используемых для производства растительного масла. Содержание масло, являющегося частью семян, в рапсе варьируется от 39 до 50% в зависимости от сорта, генетических различий и влияния окружающей среды. Потенциал урожайности озимого рапса колеблется от 2,8 до 4,8 т / га, ярового рапса – от 2,0 до 2,8 т/га в год [9].

Рапсовое масло представляет собой глицерид, состоящий из трехвалентного спирта пропантриола (глицерина) и трех жирных кислот. Жирные кислоты состоят из углеродных цепей с четным числом атомов углерода и могут быть насыщенными, мононенасыщенными или полиненасыщенными.

В сортах рапсового масла, культивируемых до второй половины 20 века в мире, эруковая кислота составляла 40 – 64 % и была одной из основные компоненты. Из-за вредного для здоровья действия эруковой кислоты масло нельзя было используется в пищевых или кормовых целях. В этой связи были выведены новые сорта с низким содержанием эруковой кислоты, благодаря чему рапсовое масло стало ценным продуктом питания.

Идея использования растительного масла в качестве топлива так же стара, как и сам дизельный двигатель. Более ста лет назад Рудольф Дизель уже запускал свои первые двигатели, среди прочего, и на растительном масле. Благодаря развитию нефтяной промышленности продукты на основе растительных масел вскоре стали неконкурентоспособными. Только в экономически трудные годы, после Первой мировой войны, производство топливо на основе растительных масел стало актуальным. Заинтересованность в нем пропала в конце 40-х годов XX  века, и только после нефтяного кризиса 1973 года альтернативные виды топлива стали снова популярными ( рисунок 1).

Рисунок 1 – Мировое производство биотоплива на основе растительных масел [8]

Мировое производство биотоплива на основе растительных масел развивается достаточно активно. В 2020 г. оно достигло 124,7 млн литров, 50% из которых обеспечили страны Северной Америки (60,1 млн литров). Еще 36,6 млн литров было произведено в странах Латинской Америки и 18,6 млн л – в азиатских странах. Европа и Африка в данном перечне являются аутсайдерами, поскольку развитие этого сегмента там менее активно.

К 2019 году 64 страны имели собственные биотопливные программы (действующие или разрабатываемые) или мандаты на долю биотоплива в конечной топливной смеси. При этом самые высокие показатели биотопливного мандата действуют в Бразилии – 27% и в Индии – 20%. В Аргентине он составляет 12% и по 10% – в ЕС, США и КНР [10].

Прогнозируется, что уже через 10 лет мировое производство биотоплива может возрасти до 140,4 млн литров, причем в странах Азии прирост может составлять  50%. Наибольший уровень потребления биотоплива наблюдается в странах Европы –  Германия и Франция, наименьший – в государствах Латинской Америки. Так, в 2020 г. потребление продукта в Европе составило 15,4 млн литров, а к 2031 г. этот показатель может увеличиться до 16,3 млн литров [1].

По результатам многочисленных российских и зарубежных исследований, подтверждается, что, с технической точки зрения, топливо на основе рапсового масла в большей степени, чем другие виды растительных масел, подходит для использования в современной технике. Так эксплуатационная надежность тракторов, работающих на рапсовом масле, по результатам полевых исследований, оказалась сопоставимой с надежностью тракторов, работающих на дизельном топливе, при этом результаты периодических измерений мощности и расхода топлива не показали износа двигателя [13].

Сельскохозяйственная техника (машины, тракторы, комбайны) ежедневно используются в течение длительного времени, потребляя при этом большое количество топлива. Поэтому им необходимо топливо с высокой плотностью энергии, для сведения к минимуму количество дозаправок. Биотопливо из рапсового масла соответствует этому требованию [5]. Помимо высокой плотности энергии, данный вид топлива характеризуется более высокими показателями вязкости и плотности, а также более высоким поверхностным натяжением и содержанием кислорода при воспламенении по сравнению с дизельным топливом, что приводит к другому поведению в системе впрыска топлива и камере сгорания, что, в свою очередь, требует проведение модификации обычных систем дизельного двигателя сельхозтехники [14]. Следует отметить, что минимальные требования для рапсового масла в качестве топлива определены в ряде государственных стандартов, например, для рапсового масла стандарта R100 такие требования содержатся в европейском стандарте на топливо DIN 51605.

Множество исследований направлено и на изменение характеристик топлива на основе рапсового и другого растительного масла, что дает возможность не проводить модификацию двигателей. Были заявлены различные методы, такие как смешивание топлива, его подогрев, этерификация растительных масел и термический крекинг и др. [15].

Таким образом, использование топлива из рапсового масла в совместимой  технике является реальной альтернативой дизельному топливу.

Согласно данным Росстат, в России ежегодно увеличиваются объемы производства рапса, который может быть использован в качестве основы биотоплива (рисунок 2).

Рисунок 2 – Валовый сбор сельскохозяйственной культуры (рапс) в Российской Федерации [2]

В течение последних 10 лет производство рапса в стране утроилось и по итогам 2020 года составило 22 631,58 тыс. центнеров, что превышает показатель 2019 г. на 8%, а в 2021 году ожидается порядка 25000,00 тыс. центнеров. Рост валового сбора рапса свидетельствует о высокой маржинальности и перспективах развития производства этой сельскохозяйственной культуры для аграриев.

Наибольшее распространение данная культура получила в Сибирском, Приволжском и Центральном федеральных округах. Наиболее крупным производителем является Красноярский край, где выращивается в основном озимый рапс. Второе место занимает Алтайский край, третье и четвертное места – Республика Татарстан и Брянская область, где культивируется в основном яровой рапс.

При этом наилучшие показатели по урожайности этой культуры имеют Липецкая, Калининградская, Нижегородская области и Краснодарский край. (рисунок 3).

Рисунок 3 – Регионы – лидеры по валовому сбору рапса, тыс. центнеров

Согласно аналитическим данным Минсельхоза России, перспективным является расширение посевных площадей ярового рапса в Сибири и смещение основных регионов возделывания озимого рапса с Южного в Центральный и Северо-Западный регионы страны [7].

Практически весь объем производимого в России рапсового масла в настоящее время экспортируется в зарубежные страны, где оно используется в качестве биотоплива. Ключевой потребитель российского рапсового масла в 2020 г. – Норвегия, куда было направлено 32,6% от общих объемов экспорта. Среди других направлений сбыта рапсового масла из России – Франция, Латвия, Нидерланды, Литва, Чехия, Италия, Румыния, Дания, Израиль и Германия [11].

При этом, согласно данным зарубежных аналитиков, в 2021 году страны Европейского союза увеличивают, по сравнению с предыдущим сезоном, импорт рапсового масла на 132% и продолжат наращивать объемы экспорта в дальнейшем.

Производство биодизельного топлива на основе рапсового масла может стать для агропредприятий тем направлением, благодаря которому они смогут диверсифицировать свой бизнес и получить дополнительный доход. Кроме того, производство биотоплива из рапсового масла сопровождается производством высокоценных белковых кормов, заменяющих импортную сою и рапс. Все это стимулирует выращивание рапса с возможностями производства продуктов питания, кормов и топлива на одной ферме или в одном регионе.

Однако в России все еще сильны стереотипы, которые мешают более активному развитию этого направления, обосновывая это тем, что производить биотопливо дорого и заниматься этим имеет смысл только при наличии государственных субсидий.

Вместе с тем, эффективность  использования рапсового масла в качестве биодизельного топлива подтверждена современными исследованиями. Так, обосновано, что при возделывании рапса на 100 гектарах, при урожайности 19,0 ц/га, возможно произвести 94,5 тонны биодизельного топлива. При расходе биодизельного топлива 80 кг/га, этого количества топлива хватит для возделывания на площади около 1180 гектар. При ориентировочной себестоимости биодизельного топлива 18 150 руб./т затраты на получение 94,5 тонны топлива составят 1715,2 тыс. руб., в то время как на покупку этого же количества дизельного топлива по цене, как минимум, 37,0 руб./кг потребовалось бы потратить 3496,5 тыс. руб. Расчетный экономический эффект при возделывании рапса на семена на 100 гектарах и использования рапсового масла в качестве основного компонента биодизельного топлива составляет около 3813,3 тыс. руб. [3].

Не менее важной проблемой является дефицит отечественной селекции, поскольку семена рапса в основном импортируются из зарубежных стран.

Сельхозтехника со специфическими характеристиками, позволяющими использовать рапсовое масло в качестве биотоплива, производится в основном в Белоруссии – стране, где наиболее активно ведутся научно-технические разработки в данной области [4]. В нашей стране, к сожалению, этот вопрос только лишь начинает вставать на повестке дня, поскольку нет единой государственной программы развития производства биотоплива и законодательством не предусматриваются льготы и преференции производителям данного топлива. Все это, безусловно, является значимыми нетехнологическими барьерами, затрудняющими формирование и развитие рынка биотоплива на основе рапсового масла в нашей стране.

Выводы и заключение

В настоящее время сельское хозяйство развивается как отрасль экономики, в которой механизация производственных процессов играет значительную роль в производстве конечной продукции. Очевидно, что использование техники для сельскохозяйственных работ сопровождается большим расходом топлива, поэтому требуется принятие мер по сокращению потребления традиционных видов топлива за счет  использования биотоплива на основе растительных масел.

Биотопливо является одним из сегментов, который активно расширяет свою долю в мировом агросекторе и имеет хорошие перспективы дальнейшего развития в связи с ростом спроса потребителей. Для агропроизводителей производство биодизельного топлива на основе рапсового масла может стать тем направлением, благодаря которому они смогут диверсифицировать свой бизнес и получить дополнительный доход.

В условиях, когда усиливается санкционное давление и сокращен экспорт углеродных энергоносителей, влекущий в свою очередь снижение налоговых отчислений в бюджет страны, представляется, что регулятор и законодатель должны обратить особое внимание на формирование условий для развития рынка производства биотоплива на основе рапсового масла. Для этого необходима государственная стратегия по использованию жидкого биотоплива, регламентирование обязательного использования биотоплива, а также государственные стандарты его производства.

Библиографический список

  1. Гончаров C.В.; Карпачев В.В. Перспективы развития биодизеля в России. / Всерос. науч.-исслед. ин-т маслич. культур им. В. С. Пустовойта, 2021. – Выпуск 3 — С. 71-77.
  2. ЕМИСС: Государственная статистика. Официальные статистические показатели. URL: https://www.fedstat.ru/indicator/30950 (дата обращения: 25.10.2021)
  3. Зыбалов В.С., Сергеев Н.С., Запевалов М.В. Рациональное использование семян рапса в сельскохозяйственном производстве // АПК России: журнал Южно-Уральского государственного аграрного университета. – 2019. – Т.26, №2. – С. 222-228.
  4. Карташевич А.Н., Товстыка В.С., Использование смесевых топлив на основе рапсового масла для сельскохозяйственных тракторов. Изд-во Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, 2012. – 209 с.
  5. Лиханов В.А., Лопатин О.П. Тепловыделение в тракторных дизелях, работающих на биотопливе // Эко Вектор. – 2019. — Том 86, No 2. — С. 3-9. DOI: https://doi.org/10.31992/0321-4443-2019-2-3-9 (дата обращения: 25.10.2021)
  6. Нагорнов С.А., Корнев А.Ю., Романцова С.В. Совершенствование технологического процесса получения биодизельного топлива // Сел.механизатор, 2021; N 2. — С. 30-31.
  7. Официальный сайт Министерства сельского хозяйства Российской Федерации. URL: https://mcx.gov.ru/ (дата обращения: 25.10.2022)
  8. Производство биотоплива в мире будет постоянно расти — Bio Operations LLP. 21.10.2021. URL: https://www.oilworld.ru/analytics/forecast/334473 (дата обращения: 25.10.2021)
  9. Растительные масла, жирные кислоты, биодизель [Заменители моторного топлива] : монография /Л. А. Новопашин [и др.]; М-во сел. хоз-ва Рос. Федерации, Федер. гос. бюджет. образоват. учреждение высш. образования «Урал. гос. аграр. ун-т». Екатеринбург: Изд-во Урал. ГАУ, 2019. – 166 с.
  10. Сусану И.А. Регулирование рынка жидкого биотоплива в России и мире // Торговая политика. Trade policy . — 2019. — № 1/17. – С. 60-88. doi:10.17323/2499-9415-2019-1-17-60-88
  11.  Черданцев В.П. Государственная поддержка сельского хозяйства как фактор развития отрасли // Электронное сетевое издание «Международный правовой курьер» 17 января 2021[электронный ресурс] – Режим доступа: http://inter-legal.ru/gosudarstvennaya-podderzhka-selskogo-hozyajstva-kak-faktor-razvitiya-otrasli (дата обращения 25.10.2021)
  12. Экспертно-аналитический центр агробизнеса. Об экспорте рапсового масла из России в 2000-2020 гг.. URL: https://ab-centre.ru/news/ob-eksporte-rapsovogo-masla-iz-rossii-v-2001-2021-gg (дата обращения: 25.10.2021)
  13. Эффективность работы дизельных двигателей тракторов на топливе с биодобавками растительного происхождения : аналитический обзор / Голубев И. Г., Нагорнов С. А., Зазуля А. Н. и др.. – М.: Росинформагротех, 2021. — 68 с.
  14. Ettl, J., Bernhardt, H., Huber, G. et al. Evaluation of pure rapeseed oil as arenewable fuel for agricultural machinery based on emission characteristics and long-term operation behaviour of a fleet of 18 tractors. SN Appl. Sci. 2, 1711 (2020). https://doi.org2 /10.1007/s42452-020-03490-8
  15.   Ammerer, J. Rathbauer, M. Wörgetter. Rapeseed oil as fuel for farm tractors. IEA Bioenergy Task 39, Subtask „Biodiesel“, 2003.  URL: https://task39.sites.olt.ubc.ca/files/2013/05/Rapeseed-oil-for-farm-tractors.pdf (дата обращения: 25.10.2021)
  16. Athanasios Balafoutis, Spyros Fountas, Athanasios Natsis, and George Papadakis. Performance and Emissions of Sunflower, Rapeseed, and Cottonseed Oils as Fuels in an Agricultural Tractor Engine. 2011. https://doi.org/10.5402/2011/531510 (дата обращения: 25.10.2021)


Информация об авторах:

Черданцев Павел Вадимович, старший научный сотрудник Уральского НИИ экономической безопасности и развития сельских территорий

Семин Владимир Александрович, старший научный сотрудник Уральского НИИ экономической безопасности и развития сельских территорий

Криницын Игорь Владимирович, директор Инжинирингового центра Вятского государственного университета                          

Information about the authors:

Cherdantsev Pavel Vadimovich, Senior Researcher, Ural Research Institute of Economic Security and Rural Development

Semin Vladimir Alexandrovich, Senior Researcher, Ural Research Institute of Economic Security and Rural Development

Krinitsyn Igor Vladimirovich, Director of the Engineering Center of Vyatka State University

Добавить комментарий

Войти с помощью: