В статье дан анализ потенциала Ирана и России в нефтегазовой сфере. Произведена оценка запасов природного газа, а также уровень их добычи. Рассмотрено изменение мирового энергетического баланса и роль углеводородов в мировой продовольственной стратегии в будущем. Проанализированы перспективы экспорта газа из Ирана и России с учетом действия санкций.
Главная роль в обеспечении энергией принадлежит природным энергоносителям. ТЭК является основой современной мировой экономики. Уровень развития ТЭК отражает социальный и научно-технический прогресс в стране. Действительно, трудно представить жизнь человека без топлива, энергии, света, тепла, связи, радио, телевидения, транспорта, бытовой техники и т.д. Без энергии невозможно развитие кибернетики, средств автоматизации, вычислительной и космической техники. Поэтому потребление энергии и, следовательно, энергоресурсов непрерывно увеличивалось, и особенно бурно в XX веке [1].
Около 90 % извлекаемых запасов органических горючих ископаемых мира составляют твердые горючие ископаемые – каменные и бурые угли, антрацит, сланцы, битумы, торф и др. Значение твердых горючих ископаемых по сравнению с жидкими и газообразными ископаемыми до сих пор было преобладающим и остается весьма значительным в мировой экономике. Основная доля твердых горючих ископаемых продолжает использоваться как энергетическое топливо. Наиболее массовый продукт химической переработки угля – кокс – является основой черной и цветной металлургии. А из жидкой части – смолы – получают большой ассортимент ценных коксохимических продуктов: красители, лаки, удобрения, взрывчатые вещества, лекарства, пропитывающие и связующие пеки, углеродные электродные и графитовые изделия и др. [1].
Роль основных энергоносителей принадлежит нефти и газу. Продукты их переработки применяют практически во всех отраслях промышленности, на всех видах транспорта, в военном и гражданском строительстве, сельском хозяйстве, энергетике, в быту и т.д. Из нефти и газа вырабатывают в больших количествах разнообразные химические материалы, среди которых пластмассы, синтетические волокна, каучуки, лаки, краски, моющие средства, минеральные удобрения и многое другое. Нефть и газ определяют не только экономику и технический потенциал, но часто и политику государства [1].
От цен на нефть и газ в значительной степени зависят экономики нефтедобывающих стран. В разных странах доходы от нефти составляют разную долю. Там, где доля доходов от нефти больше, изменение цен на нее сильнее ударяет по экономике страны, влияет на валовый внутренний продукт (ВВП) и изменяет структуру бюджета.
Экономики Ирана и РФ в значительной степени зависят от доходов нефтегазового сектора. В 2004 году Иран производил 5,1 % мировой нефти (3,9 млн баррелей в день), что обеспечивало доход от 25 до 30 млрд долларов США. Экспорт нефти и газа стал основным источником иностранной валюты в стране. В 2006 году объем добычи нефти составлял около 18,7 % ВВП страны. Однако углеводородный сектор имел большее значение для Ирана. Нефтяная и газовая промышленность стала важным двигателем экономического роста.
Соотношение потребления разных источников энергии в мире постепенно меняется. На рисунках 1 и 2 показано изменение мирового энергетического баланса на период 1970–2040 гг. [1].
Анализируя представленные диаграммы и учитывая прогноз компании Shell до 2050 года [3], можно отметить, что доля угля в мировом энергетическом балансе будет постепенно снижаться, а востребованность в природном газе будет только возрастать. Также значительно вырастет доля возобновляемых источников энергии.
Данные тенденции обусловлены тем, что использование полезных ископаемых в энергетических целях оказывает негативное воздействие на природу:
- механическое загрязнение воздуха, воды и земли твердыми частицами (пыль, зола);
- химическое, радиоактивное, ионизационное, тепловое, электромагнитное, шумовое и другие виды загрязнений;
- расход больших количеств воды, земли и кислорода воздуха;
- глобальный парниковый эффект, постепенное повышение средней температуры биосферы Земли и опасность катастрофы на планете.
Таким образом, страны, обладающие запасами природного газа, находятся в выгодной экономической позиции. Оценка запасов газа в странах, обладающих наибольшими запасами, представлена таблице 1. Россия и Иран являются лидерами в данной сфере, владея 41,6 % мировых запасов газа.
Однако остается нераскрытым политический аспект, который состоит в том, что экспорт природного газа из России и Ирана в Европу и Китай может быть санкционирован под давлением США. Следовательно, появляется логичный вопрос: что будут делать с запасами природного газа Россия и Иран в этом случае?
Прежде чем ответить на этот вопрос, следует рассмотреть другую стратегическую проблему России и Ирана, которая заключается в относительно слабой продовольственной безопасности этих стран.
Важным показателем обеспечения продовольственной безопасности является удельный вес отечественного продовольствия в общем объеме потребления в стране. Продовольственная безопасность в России считается достигнутой, если годовое собственное производство жизненно важных продуктов питания обеспечивает не менее 80 % годовых потребностей населения.
Показатель продовольственной безопасности в США считается достигнутым в том случае, когда население страны полностью обеспечено продуктами питания собственного производства и имеется возможность его экспорта. Аналогичного правила придерживаются и страны ЕС.
Следует отметить, что у большинства экономически развитых стран продовольственная зависимость практически отсутствует.
Россия обеспечена продуктами собственного производства только на 60 %. В Иране эта доля намного меньше.
По данным Минздравсоцразвития, Россия, например, только на 60 % обеспечена собственным мясом, на 80 % – молоком, на 58 % – сахаром, на 84 % – овощами и на 40 % – фруктами. Остальное – импортные поставки.
Таким образом, в России и в Иране зависимость от импорта продовольствия слишком велика. Динамика импорта продовольствия до сих пор значительно превышала динамику роста собственного его производства.
В России особую остроту приобрела проблема безопасности продуктов питания для потребителей, что вызвано увеличением поступления на продовольственный рынок некачественных, фальсифицированных и опасных для здоровья продуктов.
По оценкам Национального фонда защиты прав потребителей, на мелкооптовых и продовольственных рынках более 40 % импортных и отечественных продуктов питания фальсифицированы.
Следует учитывать и вероятность эмбарго на импорт продовольствия и сырья для его производства по экономическим, политическим и военным обстоятельствам.
Поэтому импортозамещение является жизненно важным фактором восстановления продовольственной независимости страны, одной из наиболее важных стратегий экономического развития и выживания России и Ирана на современном этапе.
Производство отечественных продуктов питания не может считаться независимым, если оно базируется на использовании импортного сельскохозяйственного сырья, импортных кормов и импортных ингредиентов для изготовления комбикормов.
Учитывая и этот фактор, можно сделать вывод, что продовольственная безопасность России обеспечена менее чем на 60 %, что является критическим уровнем. Для Ирана с более 80 млн населения этот процент намного ниже.
Перерабатывающие предприятия пищевой отрасли должны быть обеспечены качественным сырьем отечественного производства, произведенным по российским стандартам и поставляемым на переработку на основе конкурентных цен.
Следовательно, возникает второй вопрос: как укрепить продовольственную безопасность России и Ирана в долгосрочной перспективе?
Автор предлагает решение, объединяющее нефтегазовую промышленность и биотехнологии и заключающееся в развитии производства гаприна.
Гаприн – забытая биотехнология кормопроизводства, которая может встать на службу продовольственной и экономической безопасности и послужить еще одной причиной сотрудничества РФ и Ирана.
Имеющийся задел для производства гаприна:
· Регламенты на производство кормового белка из природного газа, метанола, этанола, разработанные ВНИИсинтезбелок.
· Коллекция производственных штаммов. Промышленная реализация и многолетняя промышленная эксплуатация.
Что такое гаприн и почему он может стать решением для нефтегазовой промышленности и продовольственной безопасности?
На сегодняшний день общая картина в мире по производству кормовых белков неблагоприятна.
Кормопроизводство, как самая масштабная и многофункциональная отрасль сельского хозяйства, играет важнейшую роль не только в животноводстве, но и в управлении сельскохозяйственными землями, обеспечении их продуктивности, устойчивости и рентабельности.
От уровня научно-технического прогресса в кормопроизводстве во многом зависит развитие сельского хозяйства и обеспечение продовольственной безопасности страны, а также помощь нефтегазовой промышленности в случае блокировки со стороны ЕС или США.
Продукты растениеводства должны максимально глубоко перерабатываться в регионе выращивания, создавая дополнительные рабочие места, добавленную стоимость и прибыль, тем самым развивая село. В этом большую роль играет биотехнология.
Будущее сельскохозяйственного производства в России и в Иране в огромной степени зависит от правильной организации кормопроизводства.
Сегодня мясное животноводство в России в целом нерентабельно, а производство мяса крупного рогатого скота – почти убыточное. Ситуация в Иране намного хуже. В последние годы спрос на мясо животных вырос в соседних странах, и затем стоимость мяса в Иране выросла в разы. Причиной этому послужил импорт в Иран кормов, мяса и молочных продуктов из других стран в зачет экспорта нефтегазовой продукции. Естественно, что в такой ситуации растет импорт дешевого, низкокачественного мяса и мясопродуктов, доля которого на внутреннем рынке составляет свыше 34 %.
Россия испытывает острую потребность в отечественном натуральном молоке и мясе. Помимо этого, недостаточное развитие животноводства стало одной из причин безработицы и бедности на селе. Конечно, действуют также политические и стратегические причины, которые приводят к тому, что продукция животноводства животноводства увозится за рубеж .
Наметившееся восстановление отечественного животноводства должно сопровождаться приоритетным развитием кормовой базы в разных регионах страны.
В России с ее обширной территорией, разнообразными природными и экономическими условиями кормовая база не может быть универсальной. Она должна быть адаптирована к природным условиям, дифференцирована по регионам и по хозяйствам с разной степенью интенсификации животноводства.
В структуре затрат на производство животноводческой продукции 50–70 % составляют затраты на корма, поэтому от их себестоимости напрямую зависит рентабельность животноводства. Именно слабая кормовая база является сегодня основной причиной низких показателей в животноводстве.
Общее количество производимых грубых и сочных кормов за последние 20 лет снизилось в стране в четыре раза.
Основной недостаток кормов – низкое содержание протеина. В сене и силосе его менее 10 %, в сенаже – 12 %, что значительно ниже нормы. То же касается и комбикормов.
Общий дефицит протеина в кормах в настоящее время составляет более 1,8 млн т.
Но корма, кроме протеина, должны содержать необходимые витамины, микро- и макроэлементы и аминокислоты. Низкое качество кормов компенсируется их перерасходом на 30–50 %, в первую очередь за счет зерна.
Значимую помощь в этом может оказать биотехнология, благодаря достижениям которой можно получать безопасные и сбалансированные корма, глубоко перерабатывать продукты земледелия и отходы производств, получать протеин и аминокислоты для комбикормов из нетрадиционного сырья, обеспечивая всем этим интенсивное развитие животноводства, а следовательно, повышать продовольственную безопасность России и Ирана.
Одним из перспективных путей получения полноценного белкового кормового продукта является производство гаприна.
Гаприн предназначен для использования в качестве основного функционального компонента комбикормов и белково-витаминных добавок (БВД) в животноводстве, птицеводстве и рыбоводстве (таблица 1).
Технология производства гаприна представляет собой биотрансформацию природного газа в кормовой белковый продукт – гаприн (в мире его называют биопротеином).
Гаприн содержит 70–79 % сырого протеина (белок по Барнштейну 63 %). По своему составу гаприн является полноценным белковым продуктом с высоким содержанием витаминов группы В (особенно В12), аминокислот и микроэлементов, полностью обеспечивающим в них потребности животных различных групп. Кроме того, по сравнению с белковыми кормами растительного происхождения (включая злаковые и бобовые культуры, в том числе сою) гаприн обеспечивает сбалансированное аминокислотное питание животных, в первую очередь по лизину и серосодержащим аминокислотам (серин, метионин).
Гаприн богат витаминами группы В гиамин (ВI) – 14,1 мг/кг, цианкобаламин (В12) – 5,6 мг/кг, а также макро- и микроэлементами. В 1 кг гаприна натуральной влажности содержится 1,1 кормовых единиц, обменной энергии в МДж: для свиней – 12,18, для птиц – 12,05, для крупного рогатого скота – 11,63.
Гаприн вводится в комбикорм и БВД в количестве 2,5–30 % по массе комбикорма, по зоотехническим нормам.
Он нетоксичен, не обладает канцерогенным и кумулятивным действием.
В конце прошлого века были успешно проведены комплексные испытания гаприна на всех видах животных и птицы, рыбы и пушных зверей. Испытания проводились на всех возрастных группах и на нескольких поколениях с/х животных и птицы.
Мясопродукция, полученная с использованием гаприна в кормах животных, безвредна для человека – это доказано многолетним применением биопротеина (гаприна) в кормах животных на Западе, в частности в Европе, которая отказалась от продуктов питания и кормов, произведенных с использованием ГМО. Однако в Россию до сих пор завозятся продукты питания с использованием ГМО и не используются возможности производства гаприна для получения собственной животноводческой продукции высокого качества.
На гаприн имеются акты о безопасности и безвредности для животных и птицы, имеются ТУ и Наставление по применению.
Технологический процесс производства гаприна основан на том, что метанотрофные бактерии в подходящих условиях активно перерабатывают природный газ, быстро размножаются и наращивают свою биомассу, богатую ценным белком, витаминами и иными биологически активными веществами.
Еще в восьмидесятых годах в московском институте ВНИИсинтезбелок (ныне ГосНИИсинтезбелок) была создана технология получения из этой биомассы отличного белково-витаминного кормового продукта Гаприна.
В те годы двенадцать советских биохимических заводов выпускали около 1 млн тонн микробного белка, что составляло 2/3 от общемирового объема производства белковых концентратов. Гаприн производился с 1985 по 1994 г. на опытно-промышленной установке Светло-Ярского завода БВК. Из произведенных за указанный период 40 тыс. тонн продукта, большая часть пошла на экспорт. Однако в 1994 году это производство закрыли.
На рисунке 5 представлена схема современной установки биотрансформации природного газа в кормовой биопротеин (гаприн), работающей на Западе.
Сегодня, по мнению автора, такое производство необходимо возродить на современном уровне технологий и техники сразу в нескольких регионах.
Исследования в области микробиологического синтеза белка на метане были начаты почти одновременно с разработкой процессов культивирования микроорганизмов на жидких углеводородах. Однако из-за низких выходов биомассы и трудностей конструктивного оформления технологического процесса разработка методов микробиологического получения белка на природном газе долгое время находилась на стадии лабораторных исследований [3].
В результате выделения активных культур метанотрофов, а также достижения определенных успехов в разработке технологии непрерывного культивирования стало возможным получать сравнительно высокие урожаи бактерий при таких скоростях протока, которые обеспечивают экономически приемлемую продуктивность процесса (1 г биомассы/л.час).
При выращивании смешанной культуры метанокисляющих бактерий рода Pseudomonas и Mycobacterium в ферментере с циркуляцией газовоздушной смеси в замкнутой системе была получена концентрация биомассы в культуральной жидкости 1,2 г СБ/л за 38 ч, выход биомассы – 0,6 г СБ на 1 л потребленного метана [4].
В начале ферментации содержание метана и кислорода составляло соответственно 25 и 16 %, введение в установку в экспоненциальной фазе роста культуры свежей метано-воздушной смеси, содержащей около 5 % кислорода, продлило логарифмическую фазу роста микроорганизмов и сократило время культивирования.
Максимальная удельная скорость роста равнялась 0,077 ч-1, а средняя продолжительность генерации составила 9,9 ч при концентрации метана 19–22 %, концентрации кислорода 9– 13 % и значении рН 6,7–7,1.
В расчете на 1 л потребленного метана (0,715 г) было получено 0,59 г биомассы, что составляет 82,6 %. Расход метана и кислорода на 1,8 г сухого вещества, полученного в опыте, составил соответственно 2,18 и 5,47 г. Молярное соотношение потребленных метана и кислорода 1 : 1,2, массовое – 1 : 2,5 [4].
Молибден, вольфрам, цинк и марганец в концентрации от 0,0001 до 0,00001 % угнетают рост метанокисляющих бактерий, но стимулируют развитие бактерий, окисляющих пропан. Свинец в указанных концентрациях тормозит рост тех и других микроорганизмов.
Медь в концентрации 0,00001 % улучшает рост бактерий, окисляющих метан, и угнетает развитие бактерий, использующих пропан. Добавки кобальта (10–150 мг/л) увеличивают скорость роста спороносных бактерий рода Bacillus, потребляющих метан [4].
При выращивании метанокисляющих бактерий смешанные культуры этих микроорганизмов развиваются на среде с метаном лучше, чем чистые. Часто после нескольких пассажей на минеральную среду с метаном чистые культуры полностью теряют способность расти только за счет углеводорода.
Установлено, что рост метанокисляющих бактерий улучшается при внесении в среду небольшого количества вытяжки из почвы, экстракта агар-агара, дрожжевого автолизата, пиридоксина, тиамина, биотина, аскорбиновой кислоты и других аминокислот.
