Россия – экспортер пеллет и брикетов
В 2019–2020 годах Россия экспортировала 2,32 млн тонн древесных пеллет – 6 % от мирового объема производства пеллет. (ФАО 2019 – Древесные пеллеты и прочие агломераты – 46 миллионов тонн). В первом полугодии 2021 года производство топливных пеллет увеличилось на 19 %, цены на гранулы прибавили 17 %.
В значительной степени рождение и быстрые темпы развития твердого биотоплива второго поколения (пеллет и брикетов) обусловлено тем, что они, как правило, производятся из опилок, т.е. многотоннажных отходов переработки древесины, и тем самым решается проблема их утилизации. Кроме того, благодаря использованию современных систем сжигания резко увеличивается энергоэффективность.
При этом, если весь объем производства пеллет в России изготавливался на импортном оборудовании и по зарубежным технологиям, то производство брикетов осуществляется по разработанной в России инновационной энергосберегающей технологии – древесных брикетов с плотностью до 1300–1320 кг/м3 [5–10]. Нами разработаны не только описываемые далее научные основы и принципы этой технологии, но и сама технология; она запатентована и реализована в России на 5 технологических линиях, производящих древесные, древесно-угольные и торрефицированные брикеты. Все эти линии работают на опилках и древесных отходах. Кроме того, в Латвии, в Риге не только запущено аналогичное производство брикетов, но и организован выпуск оборудования и самих технологических линий малыми сериями – до 10–15 линий в год. Эта технология обеспечивает получение твердого биотоплива высокой плотности (HDSBF) – целлюлозных композитов энергетического назначения, древесных брикетов с плотностью до 1300–1320 кг/м3 [5–10], в то время как плотность кристаллических областей целлюлозы – около 1500 кг/м3. Такая высокая плотность качественно меняет многие свойства как самих брикетов, так и их поведение при дальнейшей торрефикации и карбонизации. Именно это позволяет называть их «твердым биотопливом третьего поколения». По инновационной технологии биотоплива третьего поколения (твердого биотоплива высокой плотности (HDSBF) – целлюлозных композитов энергетического назначения, из отвалов гидролизного лигнина, станция Зима) получены топливные брикеты со свойствами торрефицированных брикетов. Основы инновационной технологии были представлены на многих международных конференциях, включая доклад в Женеве на Международной лесной неделе ФАО ООН/ЕЭК ООН [10].
Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) 20 марта 2023 г. опубликовала Шестой доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) [11]. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) – это орган Организации Объединенных Наций, ответственный за оценку состояния научных знаний, связанных с изменением климата. Она была учреждена в 1988 году Программой Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) и Всемирной метеорологической организацией (ВМО) для предоставления политическим лидерам регулярных научных оценок, касающихся изменения климата [12]. В МГЭИК, являющейся ведущим международным органом по оценке изменения климата, входят 195 государств-членов, которые являются членами ООН или ВМО. Цель МГЭИК, созданной при Организации Объединенных Наций, – прежде всего обобщить наиболее устоявшуюся и тщательно проверенную совокупность знаний об изменении климата. Опубликованное исследование является серьезнейшим документом, качество которого обеспечивается вовлечением лучших ученых из 65 стран. В трех рабочих группах, принимавших участие в отчете, 782 ученых (и еще сотни авторов) проанализировали более 66 000 исследований. Таким образом, нет оснований ставить под сомнение результаты данного исследования, так как аргументированно опровергать представленные в нем сценарии можно было бы только на основании сопоставимых по масштабам исследований. На данный момент это самый большой, наиболее хорошо проверенный массив научных знаний, который преобразуется в полезную и эффективную политику на уровне государств и компаний.
Обобщающий доклад МГЭИК, утвержденный в ходе недельной сессии в Интерлакене (Швейцария), – это первый всеобъемлющий отчет климатической группы ООН после Парижского соглашения 2015 года, который знаменует собой заключительную главу шестого цикла оценки группы. Ожидается, что его результаты послужат руководством по преодолению чрезвычайной климатической ситуации [13].
В связи с публикацией Шестого доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) генеральный секретарь ООН Антониу Гутерриш охарактеризовал отчет как «настоятельный призыв к массовому ускорению усилий по борьбе с изменением климата каждой страной, каждым сектором и в любой период времени». В отчете, опубликованном Межправительственной группой экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК), ведущие ученые-климатологи призывают к корректировке курса по борьбе с климатическими изменениями: текущих или даже запланированных мер недостаточно; в нем говорится, что мир, вероятно, не достигнет в течение десятилетия своей самой амбициозной климатической цели – ограничения потепления на 1,5 °C выше доиндустриального уровня. МГЭИК заявила, что беспрецедентная проблема удержания глобального потепления стала еще более серьезной в последние годы из-за неуклонного увеличения глобальных выбросов парниковых газов. Эксперты считают, что глобальные выбросы должны быть сокращены почти вдвое к 2030 году. Температурный порог в 1,5 °C признан критически важным, поскольку за пределами этого уровня более вероятны так называемые переломные моменты, то есть пороги, при которых небольшие изменения могут привести к резким сдвигам во всей системе жизнеобеспечения Земли. «Внедрение эффективных и справедливых мер по борьбе с изменением климата не только сократит потери и ущерб для природы и людей, но и принесет более широкие выгоды», – считает председатель МГЭИК Ли Хоесун [11].
В Шестом докладе МГЭИК изложены краткосрочные действия и поэтапный отказ от ископаемого топлива, необходимые для поддержания повышения температуры ниже 1,5 °C. Показано, что существует огромный потенциал для расширения реальных решений, включая меры по сокращению спроса на энергию, для быстрого сокращения, необходимого для удержания повышения температуры ниже 1,5 °C.
Древесина и ЦУР – смена концепций?
Для начала отметим те события (исключая политические), которые произошли на планете Земля за последние месяцы.
- Население нашей планеты превысило восемь миллиардов человек и продолжает расти.
- Индия стала самой многочисленной страной мира, обогнав Китай.
- Индия 1 декабря 2022 года стала на год председателем в G20, объявив, что в период своего председательства постарается организовать глобальный Биотопливный альянс.
- Опубликован новый доклад Консультативного Комитета ФАО ООН по устойчивости Лесного сектора [14].
Опубликован новый доклад ФАО ООН [15].
- В Российской Федерации вопросы использования твердого биотоплива (пеллет) в муниципальных котельных стали обсуждаться на высшем уровне.
- Опубликован новый отчет British Petroleum [4] – report 2023, в котором прогнозируется утроение темпов роста биотоплива до 2050 года.
- Министры G7 установили новые цели для развития солнечной и ветровой энергетики [19 апреля 2023].
- Австралийское правительство заявило, что не рассматривает биотопливо как углеродно-нейтральное.
В последние годы начал формироваться еще один важнейший аспект получения и использования твердого биотоплива и его роли при переходе к низкоуглеродной экономике – это возможность использовать в твердом биотопливе второго поколения, а в еще большей степени – третьего поколения, твердые отходы органического происхождения. К ним относятся и все древесные отходы, и сельскохозяйственные отходы, и отходы крупнотоннажных полимеров, и отходы текстильной промышленности. Эта особенность особенно важна, например, для Индии, ставшей в 2022 году крупнейшей по населению страной на Земле. Для Индии одной из острейших экологических проблем стало сжигание на полях рисовой соломы, остающейся после уборки урожая. После уборки риса в ряде штатов образуется около 30 млн т растительных остатков. Почти половина из них сжигается на полях, создавая огромную экологическую проблему. Для уменьшения загрязнения окружающей среды центральное правительство Индии намерено продвигать использование зеленого топлива. Министерство энергетики Индии ранее предлагало использовать от 5 до 10 % биомассы для совместного сжигания на угольных теплоэлектростанциях. Однако прогресс был ограничен из-за отсутствия производителей пеллет и электростанций, работающих на биомассе.
Всю свою историю человечество использовало древесину, точнее древесную энергию, для приготовления пищи и обогрева. Древесное топливо определяется в Совместном вопроснике Евростата / ФАО / МОТД / ЕЭК ООН по лесному сектору как «круглый лес, который будет использоваться в качестве топлива для таких целей, как приготовление пищи, обогревание или производство электроэнергии. Сюда входит древесина, заготовленная из основных стволов, веток и других частей. круглых или колотых деревьев (если они заготавливаются для топлива), а также древесина, которая будет использоваться для производства древесного угля, древесных гранул и других агломератов. Сюда также входит древесная щепа, которая будет использоваться в качестве топлива, которое производится напрямую из круглого леса. Исключая древесный уголь, пеллеты и другие агломераты, оно указывается в кубических метрах твердого объема под корой (то есть без учета коры». Следует отметить, что в этих материалах биотопливо (дрова, древесная щепа) измеряется в кубометрах, а пеллеты (древесные гранулы) и древесный уголь – в тоннах. Древесина и сегодня остается основным источником энергии не только на большей части Африки и во многих развивающихся странах мира, но играет существенную роль и на других континентах. В результате роста численности населения общее потребление древесного топлива в мире все еще растет и до 2018 года оно превышало промышленное использование древесины! Так, в 2020 году мировая заготовка древесины как топлива составляла 1,9 млрд кубометров, а для промышленного использования – 2,1 млрд кубометров. Конечно, в промышленно развитых странах благодаря растущему уровню доходов и растущей урбанизации для приготовления пищи используются более удобные вида топлива – электричество и газ. Однако последние данные показывают, что в 2019 году на выработку энергии было направлено свыше четверти (25,3 %) европейского заготовленного круглого леса, а в каждой четвертой стране субрегиона на топливную древесину приходится около половины вывозимой из лесов древесины, а в таких странах, как Албания, Италия и Северная Македония, 80 % или более древесины, вывозимой из леса, используется в качестве древесного топлива.
Учтенный объем заготовки древесины в мире составляет около 4 млрд кубометров в год, половина используется как топливо в самых бедных странах мира; производство и использование древесного угля в мире превышает 50 млн тонн в год, при этом на Африку, в которой древесный уголь является основным топливом для приготовления пищи, приходится около двух третей мирового производства – 33 млн тонн в год. Особо следует отметить, что в странах экваториальной Африки сохраняется древняя, экологически очень несовершенная технология изготовления древесного угля.
В то же время в мире ежегодно добывается около 7,5 млрд тонн каменного угля, а содержание общей серы в углях обычно колеблется, в основном, от 0,2 до 10 %. В мире также ежегодно добывается около 4, 5 млрд тонн нефти в год, а сернистых соединений в различных видах нефти может быть более 10 процентов, хотя обычно этот показатель не превышает шести процентов. Содержание серы в этих видах топлива приводит при их сжигании к образованию сернистого газа и, как следствие, к кислотным дождям. Объем потребления крупнотоннажных полимеров в мире, изготавливаемых путем переработки нефти и газа, составил в 2020 году свыше 265 млн тонн, а их повторное использование не превышает 10–15 %; объем потребления бумаги и картона в мире – свыше 430 млн тонн, причем свыше 50 % бумаги и картона используются многократно – 6–8 и более раз; объем потребления текстильных волокон в мире – около 100 млн тонн, из них около 25 млн т – хлопковое волокно, а свыше 5 млн т – вискозные волокна, включая лиоцелл. Таким образом, рассматривая пути секвестирования углерода в лесном секторе, целесообразно анализировать не только биотопливо, но и другие виды органических отходов, а также анализировать всю совокупность потребностей человечества, вызывающих сегодня климатические проблемы и загрязнение планеты, например, пластиковое.
В последние годы наблюдается рост использования биоэнергии в качестве стратегии декарбонизации для сектора ископаемых видов энергии с высоким уровнем выбросов. Однако этот вопрос не столь ясен и вызывает некоторые споры. В своем последнем докладе МГЭИК пояснила, что биоэнергетика призвана играть важную роль в обезуглероживании энергетического сектора. Это было признано еще в 2012 году, когда в специальном докладе МГЭИК по возобновляемым источникам энергии и смягчению последствий изменения климата было указано, что использование остатков и отходов биомассы и усовершенствованные системы сжигания способны обеспечить сокращение выбросов на 80–90 процентов по сравнению с исходным уровнем для ископаемых видов энергии (МГЭИК, 2012 год). В докладе МГЭИК 2022 обращается внимание на риски, связанные с плохим управлением земельными ресурсами, которые не учитывают потребности в различных ресурсах [16]. В докладе отмечается, что биоэнергия может увеличивать или уменьшать выбросы в зависимости от масштабов ее применения, используемой технологии, логистики поставок, вытеснения топлива и того, как и где производится биомасса.
С точки зрения снижения уровня антропогенных выбросов углерода устойчивое использование биоэнергетических ресурсов играет важную роль в большинстве сценариев развития мировой экономики. Согласно расчетам экспертов по изменению климата и энергетической трансформации, топливо, произведенное из биомассы, станет вносить все более существенный вклад в минимизацию углеродного следа.
Использование топлива из биомассы вместо ископаемых углеводородов само по себе не является панацеей и не обеспечивает легкую победу над последствиями изменения климата – существует гораздо больше нюансов. Они зависят от того, как выращиваются, перевозятся и обрабатываются биоресурсы, из какого сырья изготавливается биотопливо и как оно сжигается.
Рассматривая в данной статье проблемы твердого биотоплива и низкоуглеродной экономики в России и мире, мы попробуем показать их взаимосвязь с проблемами энергосбережения при производстве твердого биотоплива, повышения энергоэффективности при сжигании твердого биотоплива и пути перехода от свалок и неорганизованного сжигания к организованному, контролируемому процессу.
Экологически чистые материалы, в том числе лесные продукты, являются ключом к переходу к устойчивой климатически-нейтральной экономике. Удаление углерода, начатое в деревьях (рис. 1), может быть «значительно продлено» путем переработки биомассы древесины в материалы и изделия с длительным жизненным циклом.
Сохранение биомассы в природных резервуарах (корни вековых деревьев в лесах и парках – рис. 2, торфяники) может сочетаться с секвестированием углерода, о которых пойдет речь ниже.
Соответственно, Лесная стратегия направлена на дальнейшее увеличение (количественно и качественно) предложения экологически чистой и законно выращенной древесины для материалов и энергии (ЕС, 2018), а также на реализацию «каскадного принципа» использования древесины. «Принцип каскадирования» описывается в FPAMR 2021 [17] как: «последовательное использование ресурсов, например, древесины, путем их повторного использования, переработки и, возможно, конечного производства энергии, для сохранения своего материального статуса и твердого углерода, насколько это практически возможно, совместимого с рыночными механизмами и логистикой». Из этого принципа вытекает, что именно использование древесины в виде биотоплива является наиболее эффективной заключительной стадией жизненного цикла древесины. Рыночные стимулы считаются решающими, и также важна «циркулярная, круговая» роль изделий из древесины с более коротким сроком службы, которые могут быть повторно использованы или переработаны.
![](/upload/medialibrary/07b/j8myb7gxiscmh0c35vi8r9t0ui4q0vie/content_img.png)
В регионе ЕЭК сырьем для энергоносителей на базе древесины в настоящее время являются в основном отходы деревообработки. Например, лесопильное предприятие может иметь в своей структуре работающую на биомассе когенерационную электростанцию, которая использует отходы лесопиления для снабжения предприятия электроэнергией, а тепловую энергию использовать для сушки пиломатериалов. С точки зрения лесопильного предприятия это означает и снижение производственных затрат, и извлечение пользы из того, что раньше было отходами. Кроме того, с точки зрения устойчивости использование отходов на месте (например, непосредственно на лесопильном предприятии) может также снизить воздействие на окружающую среду (поскольку, например, отсутствует необходимость в транспортировке и дальнейшей переработке).
Российское законодательствоает следующее определение для возобновляемых источников энергии [18]: «энергия солнца, энергия ветра, энергия вод ….. биомасса, включающая в себя специально выращенные для получения энергии растения, в том числе деревья, а также отходы производства и потребления, … биогаз, газ, выделяемый отходами производства и потребления на свалках таких отходов, газ, образующийся на угольных разработках».
Ниже, в табл.1, приведены данные ФАО ООН по частям типичного заготовленного дерева; в случае ЦБП как части ЛПК, картина становится несколько иной, т.к. она содержит и балансовую древесину, используемую в ЦБП и являющуюся важнейшим компонентом комплексного использования биомассы древесины.
![](/upload/medialibrary/0df/6zx926y02fw2x94fbsc6dctuecp2ifmv/content_img.png)
![](/upload/medialibrary/48a/1khkq198qhnl515kf5g66a7g5d6aiq52/content_img.png)
В июне 2021 года в РФ принят федеральный закон об ограничении выбросов парниковых газов [19], по которому Регулируемые организации, деятельность которых сопровождается выбросами парниковых газов, масса которых эквивалентна 150 и более тысячам тонн углекислого газа в год, представляют отчеты о выбросах парниковых газов начиная с 1 января 2023 года, а масса которых эквивалентна 50 и более тысячам тонн углекислого газа в год – начиная с 1 января 2025 года. Тем самым практически все крупные целлюлозно-бумажные предприятия РФ подпадают под действие этого закона. В отличие от ряда других отраслей промышленности России, многократно снизивших объемы производства после распада СССР и при переходе к рыночной экономике, отечественная целлюлозно-бумажная промышленность не только сохранила свои объемы производства, но и стала экспортно ориентированной отраслью, успешно интегрированной в мировую экономическую систему. При этом ЦБП России выступает не как сырьевой экспортер, а как поставщик наукоемкой продукции – высокопрочных армирующих волокон беленой северной целлюлозы, а также картона и бумаги из первичных волокон. Это – один из существенных факторов, позволивших перейти в мировой ЦБП к многократному использованию вторичного волокна – до 6–8 раз. Благодаря этому мировая ЦБП сегодня лидирует среди всех отраслей в переходе к циркулярной экономике и к низкоуглеродной экономике.
Президент РФ В.В. Путин провел 10 февраля 2023 г. специальное совещание по вопросам развития лесопромышленного комплекса (ЛПК). В информации, опубликованной на сайте Кремля, подчеркивается большое внимание к проблемам использования биотоплива, прежде всего пеллет [20]. В развитие этих решений 28 апреля 2023г. в Сенате РФ прошло специальное заседание Совета по лесному комплексу [21].
Лес как системообразующая среда обитания человечества
Авторы данной статьи рассматривают лес как системообразующую среду обитания человечества, животного и растительного мира как биоценоз, многопланово обеспечивающий, что отмечалось в 1990 г. на совещании в Рио-де Жанейро, устойчивое развитие планеты Земля и ее обитателей. В связи с этим особое значение приобретают не древесные полезности леса, включая прежде всего функции сохранения генного многообразия планеты Земля в джунглях и бореальных лесах, а также рекреационные емкости и способности лесов. В то же время мы рассматриваем древесину прежде всего как заслуживающий фундаментальных исследований великолепный природный композит, состоящий из природных полимеров (целлюлозы, лигнина и гемицеллюлоз), с великолепными усталостными свойствами. Но одновременно мы рассматриваем древесину и как многокомпонентное воспроизводимое органическое сырье. Можно отметить, что такому толкованию роли лесов соответствует и произошедшее несколько лет назад изменение названия профильного Комитета ФАО ООН – со старого названия «Консультативный Комитет ФАО ООН по бумаге и древесным продуктам» на новое – «Консультативный Комитет ФАО ООН по устойчивости Лесного сектора».
Особого рассмотрения заслуживает роль леса в водном балансе планеты Земля, т.к. благодаря испарению воды с поверхности листьев и хвои обеспечивается в значительной степени баланс пресной воды на планете.
Называемый транспирацией процесс движения воды через растение и испарение воды через наружные органы растения, такие как листья, хвоя, стебли и цветки, обеспечивает испарение 99,0–99,5 % воды, поступающей в деревья через корни. Только небольшая часть воды, необходимой для жизнедеятельности растения, используется непосредственно для нужд роста и метаболизма. Оставшиеся испаряются через транспирацию. Процесс транспирации в биологии растений известен давно, однако уже в ХХI веке было показано наличие в природе большого числа так называемых ГЭРов – глубоких эвтектических растворителей, с температурами замерзания намного ниже 0 оС.
Так, нами было показано, что в древесине лиственницы ее основной вид гемицеллюлозы – арабиногалактан находится в виде аквакомплекса «АГ-вода», являющегося глубоким эвтектическим пластификатором древесины [6].
Важнейшим регулятором водотока и крупнейшим наземным хранилищем углерода в мире являются торфяники. Площадь водно-болотных угодий в мире составляет от 7 до 10 млн кв. км – они занимают более 6 % поверхности суши; при этом они хранят в 2–3 раза больше углерода, чем все леса в мире, и в 500 раз больше, чем океаны, а скорость их исчезновения – в 3 раза выше, чем у лесов. Торфяники – ключевая составляющая водно-болотных угодий с точки зрения климатических проектов: они составляют 3 % суши и содержат 30 % почвенного углерода. Россия обладает самыми большими болотными ресурсами в мире – в России торфяниками покрыто около 20 % всей площади суши, при этом осушены и заброшены около 8 млн га. Торфяники поддерживают и изменяют качество и количество воды, действуют как поглотители одних веществ (например, углерода, загрязнителей воздуха и воды), производят другие, например, растворенные и твердые органические вещества, и влияют на временную структуру подачи воды в реки и озера. Нетронутые торфяники – это уникальные природные ресурсы, образующие отдельные экосистемы, важные для поддержания биоразнообразия на генетическом, видовом и средовом уровнях. Торфяники улавливают углерод из атмосферы и накапливают большие количества торфа, они зависят от климата, особенно от количества осадков и температуры, необходимых для их образования и поддержания, осуществляют гидрологию и водное регулирование, обеспечивают биоразнообразие. Россия обладает колоссальным потенциалом в области реализации климатических проектов по вторичному обводнению торфяных болот.
Климатообразующая роль лесов мира чрезвычайно велика. Она связана прежде всего с балансом пресной и соленой воды на Земле, а также с поддержанием в атмосфере Земли баланса между кислородом и углекислым газом [22–24]. Так, в статье, «Полимерные загадки химической физики – почему атмосфера земли содержит 21 % кислорода?», посвященной 125-летию академика Н.Н. Семенова, получившего Нобелевскую премию за теорию горения, академик А.А. Берлин пишет «Возможным ключом к ответу является процесс горения лесов. Леса увеличивают концентрацию кислорода, а пожары снижают. Существенным моментом в этом динамическом равновесии оказываются критические условия горения древесины. При исследовании и сравнении горючести различных материалов пользуются такой характеристикой, как кислородный индекс. Это минимальная концентрация кислорода в подаваемой смеси «азот–кислород», при которой поддерживается самостоятельное горение образца материала в определенных стандартных условиях. Удивительным образом для древесины такая величина (~21 %) совпадает с составом атмосферы Земли».
Обычно существующие модели ограничивают лесной сектор лишь его ролью в отдельных аспектах жизни человека и человечества. Рассмотрение леса как системообразующей среды обитания человечества, как фактора поддержания заданного соотношения кислорода и азота в атмосфере Земли, как регулятора соотношения пресной и соленой воды на планете Земля приводит к возникновению потребности создания новой интеграционно-исследовательской модели лесного сектора и взаимодействия человечества с лесами планеты Земля. Суть нашей модели заключается в том, что леса мира рассматриваются прежде всего как важнейший компонент планеты Земля (наряду с морями, океанами, реками и озерами, снежным покровом, океанскими льдами и ледниками и др.), а леса – как хранилища генного запаса планеты, поглотитель углекислого газа и генератор кислорода, регулятор состава атмосферы, генератор пресной воды, начало пищевых цепочек и сырьевое начало ряда современных технологий, базирующихся на воспроизводимых видах сырья и энергии. (Следует отметить, что лес поглощает углекислый газ и выделяет кислород лишь до определенного возраста. Так называемые «перестойные леса» не только поглощают кислород и выделяют углекислый газ, но и являются источником болезней лесов и их пожаров.)
В России начато производство топливных брикетов сверхвысокой плотности 1300–1320 кг/м3, получаемых по инновационной технологии [7–10]. Благодаря своим специфическим свойствам они могут рассматриваться как «биотопливо третьего поколения». По инновационной технологии, в дополнение к 5 работающим в России производствам древесных, древесноугольных и торрефицированных брикетов, в Риге не только запущено аналогичное производство брикетов, но и организован выпуск самих линий малыми сериями – до 10–15 линий в год. Эта технология пригодна не только для переработки древесных отходов, вторичной древесины, сульфатного и гидролизного лигнина и др., но и для переработки отходов синтетических полимеров и текстиля. В данной технологии переплетаются механическая, тепловая и электрическая энергия. Для суммарной оценки энергоэффективности данной технологии, по нашему мнению, перспективен метод приращения эксергий [25–26]. Эксергетический метод термодинамического анализа учитывает как первый, так и второй закон термодинамики.
Рассмотрение леса как системообразующей среды обитания человечества заставляет по-новому подойти к вопросу об объемах допустимого изъятия древесины из лесного покрова планеты Земля, а вопрос об объемах производства биотоплива становится производной от структуры биорефайнинга древесины как направления комплексной переработки лесных ресурсов. Земля не может производить нефть, газ и уголь с той же скоростью, с которой они потребляются человечеством, что определяет их как невозобновляемые ресурсы, а потенциал использования биотоплива еще достаточно велик.
Работа выполнена в рамках Программы «Приоритет2030».
Литература
- E. Hansen, R. Panwar, R. Vlosky. «The Global Forest Sector: Changes, Practices, and Prospects», Taylor & Francis Group, 2014, NY, 462 p.
- FAO. 2022. Global forest sector outlook 2050: Assessing future demand and sources of timber for a sustainable economy – Background paper for The State of the World’s Forests 2022. FAO Forestry Working Paper, No. 31. Rome. https://doi.org/10.4060/cc2265en.
- Forest Products in the Global Bioeconomy. Enabling substitution by wood-based products and contributing to the Sustainable Development Goals. Prepared by: Verkerk, P.J., Hassegawa, M., Van Brusselen, J., Cramm, M., Chen, X., Imparato Maximo, Y., Koç, M., Lovrić, M., Tekle Tegegne, Y. FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS on behalf of the Advisory Committee on Sustainable Forest-based Industries (ACSFI) Rome, 2021.
- bp annual 2023.
- Аким Э. Л., Пекарец А. А., Роговина, С. З., Берлин А. А. Релаксационное состояние древесины и получение целлюлозных композитов энергетического назначения – древесных брикетов и пеллет. ВСЕ МАТЕРИАЛЫ. Энциклопедический справочник. 2020, № 3, 2–8.
- Akim E.L., Rogovina S.Z., Berlin A.A. Fatigue Strength of Wood and the Relaxation State of Its Polymer Components // Doklady Physical Chemistry. 2020. Vol. 491. Part 1. P. 33–35. ISSN 0012-5016. DOI: 10.1134/S0012501620030045.
- А.А. Берлин Об усталостной прочности природных материалов, Все материалы. Энциклопедический справочник, 2019, № 7, с. 2–3. DOI: 10.31044/1994-6260-2019-0-7-2-3.
- Аким, Э.Л., Пекарец А.А., Мандре Ю.Г. Изменение релаксационного состояния полимерных компонентов древесины при проведении ее высокотемпературного биорефайнинга // Химические волокна. – 2019. –№ 3. – С. 14–18.
- Патенты РФ 2 596 683; 2 628 602; 2 653 513; 2 678 089; 2 785 534.
- Pekaretz, A.А. Innovative technology for the production of charcoal briquettes in the Russian Federation. Forest product markets in the UNECE – coping with global change. Forêt 2019, Palais des Nations, Geneva.
- Срочные меры по борьбе с изменением климата могут обеспечить пригодное для жизни будущее для всех. МГЭИК. Press Release Number: 20032023.
- Аким М. О чем говорилось в последнем докладе об изменении климата. И что это значит для России. Ведомости, Устойчивое развитие. 18.04.2023.
- Парфененкова М. МГЭИК представила заключительную часть последнего отчета о состоянии глобального потепления, Ведомости. 20 марта, 2023.
- FAO. 2022. Global forest sector outlook 2050: Assessing future demand and sources of timber for a sustainable economy – Background paper for The State of the World’s Forests 2022. FAO Forestry Working Paper, No. 31. Rome. https://doi.org/10.4060/cc2265en.
- FOREST PRODUCTS IN THE GLOBAL BIOECONOMY. Enabling substitution by wood-based products and contributing to the Sustainable Development Goals. Prepared by: Verkerk, P.J., Hassegawa, M., Van Brusselen, J., Cramm, M., Chen, X., Imparato Maximo, Y., Koç, M., Lovrić, M., Tekle Tegegne, Y. FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS on behalf of the Advisory Committee on Sustainable Forest-based Industries (ACSFI) Rome, 2021.
- МГЭИК, 2022. IPCC 2022 report.
- FPAMR 2021.
- Федеральный закон «Об электроэнергетике» от 26.03.2003 г. № 35-ФЗ с изменениями на 11 июня 2021 г. (редакция, действующая с 1 июля 2021 г.).
- Проект Федерального закона № 1116605-7 «Об ограничении выбросов парниковых газов» (окончательная ред., принятая ГД ФС РФ 01.06.2021).
- Сайт Kremlin.Ru 10.02.2023.
- Сайт Senat.Ru. 27.04.2023. 27 апреля 2023 Заседание Экспертно-консультативного совета по лесному комплексу при Комитете Совета Федерации по аграрно-продовольственной политике и природопользованию на тему: «Проблемы и перспективы использования биотоплива в коммунальной энергетике».
- Берлин А.А., Полимерные загадки химической физики // Высокомол. соед., Серия С, 2021, том 63, № 1, с. 3–13. DOI: 10.31857/S2308114721010015.
- Берлин Ал. Ал., Загадки химической физики // Горение и взрыв, 2020, Том 13, № 3, с. 3–18. DOI: 10.30826/CE20130301.
- Берлин А.А. Научные загадки при решении прикладных задач, Химические волокна, 2019, № 3, с. 4–9.
- Луканин П.В., Федорова О.В., Пекарец А.А., Аким Э.Л. Особенности сжигания биотоплива и их взаимосвязь с упруго-релаксационными свойствами исходного сырья и его химическим составом // Материалы VI Международной научно-технической конференции посвященной памяти профессора В.И. Комарова / «Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов», 09–11 сентября 2021 года, Архангельск, Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова, 426 с. – С. 383–388. ISBN 978-5-261-01554-
- Луканин П.В. Оценка энергетической эффективности производства сульфатной целлюлозы методом приращения эксергий // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. – 2020. – № 2. – С. 3–11.