Рослинні рештки формують значний потенціал лігноцелюлозної біомаси для виробництва біоетанолу другого покоління, який отримують із нехарчової целюлозної сировини, наприклад, деревини, трав’янистих енергетичних культур, соломи, кукурудзиння тощо. Директива ЄС 2018/2001 від 11 грудня 2018 року про заохочення використання енергії з відновлюваних джерел (Директива RED II) встановлює обов’язкові цілі до 2030 року:
- щонайменше 32% ВДЕ у валовому кінцевому споживанні енергії ЄС;
- 14% відновлюваної енергії у секторі транспорту.
При цьому поняття відновлюваної енергії на транспорті включає рідкі біопалива, біогаз, електроенергію з ВДЕ, а також відновлювані рідкі та газоподібні палива небіологічного походження.
Відповідно до Директиви RED II внесок біопалив першого покоління (тобто вироблених з харчових сільськогосподарських культур) у частку кінцевого споживання енергії у транспортному секторі для конкретної країни не може перевищувати відсотка, досягнутого нею у 2020 р. плюс 1%, але не більше 7%. Обов’язковою є частка поліпшених біопалив та біогазів, вироблених з соломи, лушпиння, стрижнів кукурудзи, іншої нехарчової лігноцелюлозної сировини, відходів та залишків лісового господарства, відходів харчової промисловості, біомасової фракції промислових відходів, гною тварин та інших видів сировини, зазначених у частині А Додатку IX Директиви ЄС 2018/2001, щонайменше 0,2% у 2022 році, 1% у 2025 році і 3,5% у 2030 році. Слід зазначити, що сучасне біопаливо з цих сировинних матеріалів можна вважати удвічі більшим за їх енергетичний вміст у внеску до мінімальних часток.
Україна як член Енергетичного Співтовариства повинна імплементувати вимоги Директиви RED II і також взяти на себе зобов’язання щодо використання біопалив другого покоління у транспорті. 30 червня 2020 року Верховна Рада України у першому читанні прийняла Проєкт Закону про внесення змін до деяких законодавчих актів України щодо обов’язковості використання рідкого біопалива (біокомпонентів) у галузі транспорту. Цей Законопроєкт визначає обов’язковий вміст рідкого біопалива (біокомпонентів) у всіх обсягах автомобільних бензинів із 1 травня 2022 року щонайменше 5% (об’ємних), за абсолютної похибки ±0,5%.
Саме біоетанол використовується як найбільш розповсюджений біокомпонент для автомобільних бензинів. За даними Державної служби статистики України у 2020 р. було використано 1,8 млн т бензину моторного. Якщо обсяги споживання бензину залишаться співрозмірні, то для виконання вимоги 5% (об’ємних) біокомпонентів у 2022 р. в Україні потрібно буде використати близько 122 млн л біоетанолу. За інформацією Мінагрополітики обсяг виробництва біоетанолу у 2018 році склав лише 22,6 тис. т.
В Україні потрібно буде започатковувати виробництво біоетанолу другого покоління, яке вже почали виробляти комерційно у світі. При цьому як основну сировину з огляду на наявні ресурси можна розглядати післяжнивні рештки: солому, побічну продукцію кукурудзи і соняшнику. В перспективі також можна залучати енергетичні культури.
Джерело: Second-Generation Biofuel Markets: State of Play, Trade and Developing Country Perspectives. United Nations conference on trade and development – 69 p.
Цікаво, що лише незначна кількість підприємств, що виробляють етанол з целюлозних матеріалів, успішно працювали у світі на кінець 2020 року. Запуск на ринок біоетанолу з лігноцелюлозної сировини останнім часом здійснюється переважно в США, Бразилії, ЄС та Китаї.
VERBIO North America Corp у Неваді
У 2020 році у США загальна встановлена виробнича потужність біоетанолу становила 66 млрд л/рік, при цьому минулого року було вироблено 52,2 млрд л 4,1% виробничих потужностей біоетанолу США можуть використовувати целюлозну біомасу як сировину, у тому числі 0,4% працює лише на целюлозній біомасі. Деякі з них виробляють біоетанол із залишків кукурудзи. Найбільшими потужностями біоетанолу у США на сьогодні є VERBIO North America Corp у Неваді з виробничою потужністю 113,5 млн л/рік, що був придбаний у компанії DuPont; проєкт LIBERTY в Емметсбурзі – 75,7 млн л/рік; Seaboard Energy Kansas у місті Хьюґтон – 94,6 млн л/рік.
У Бразилії віджимки цукрової тростини (багаса) – основна сировина для виробництва целюлозного біоетанолу. Очікується, що у 2020 році 178 тис. т цієї біомаси буде використано для виробництва 32 млн л. Через експлуатаційні/механічні труднощі поки що такі біоетанольні заводи не досягли повної потужності.
У Китаї компанія Longlive Bio-technology Co. Ltd у 2012 році відкрила в Шаньдуні виробництва целюлозного біоетанолу потужністю 60 тис. т/рік.
У 2020 році у ЄС, за оцінками USDA, було вироблено 25 млн л целюлозного біоетанолу. Завод Beta Renewables, одне з найбільших у світі виробництв целюлозного біоетанолу, офіційно відкрився у Кресчентіно (Італія) у 2013 році, але його закрили з 2017 року через реструктуризацію хімічної компанії Mossi & Ghisolfi. Завод мав річну потужність 40 тис. т біоетанолу, виробленого з пшеничної соломи, рисової соломи та гігантського очерету (Arundo donax). У листопаді 2018 року завод придбала хімічна дочірня компанія Eni Versalis. Новий оператор планував запустити завод у 2020 році.
Завод sunliquid® у Румунії
У 2021 році швейцарська компанія Clariant на південному заході Румунії завершить будівництво заводу з виробництва целюлозного етанолу. Одним із інноваційних рішень, розроблених компанією, є технологія sunliquid®, яка створює додаткову вартість за рахунок переробки сільськогосподарських залишків, зокрема соломи зернових колосових, кукурудзиння, рисової соломи або багасу з цукрової тростини, у целюлозний біоетанол. Завод sunliquid® у Румунії буде виробляти 50 тис. т целюлозного етанолу шляхом перетворення 250 тис. т місцевої соломи пшениці. При цьому буде створено понад 400 постійних робочих місць. Крім того, проєкти з виробництва целюлозного біоетанолу за технологією Clariant також планується реалізувати у Словаччині, Польщі та Болгарії.
За матеріалами експерта Біоенергетичної асоціації України Семена Драгнєва