После начала полномасштабного военного вторжения российской федерации в феврале 2022 года Украина столкнулась с яростным дефицитом нефтепродуктов. Это было неизбежно, поскольку к 2022 году около 75% импорта происходило из россии и Беларуси. Остальные объемы шли через морские порты, которые после вторжения россия также заблокировала. В конце концов, ситуацию удалось наладить летом: топливо теперь снабжают железной дорогой из Европы, и оно в полтора-два раза подорожало. На фоне дефицита топлива в Украине начались дискуссии о необходимости развития производства альтернативных топлив и переходе автомобильного транспорта на экологически чистые биометан, водород или биодизель. Впрочем, дальше разговоров дело пока не пошло – бизнес все еще с осторожностью относится к этому сегменту энергетики.
Realist.online пообщался с доктором технических наук, директором Института газа НАН Украины Геннадием Жуком о том, когда Украина все же сможет отказаться от традиционных бензина и дизеля, в чем преимущества альтернативных автомобильных топлив и перспективы в производстве и экспорте водорода.
– Недавно в медиа снова заговорили о переходе на альтернативные топлива, мол, это наше будущее. Какое топливо будет востребовано в ближайшие годы и какая в Украине сейчас ситуация с газом, углем и нефтепродуктами?
- Начну с традиционных ископаемых видов топлива, их у нас три – нефтепродукты, уголь и природный газ. Углями мы себя почти полностью обеспечивали, но после начала войны, с 2014 года ситуация изменилась – внутренняя добыча угля уменьшилась, а Днепропетровщина по добыче обогнала Донбасс.
Что касается газа – было соотношение между внутренней добычей и импортом на уровне 50/50, мы потребляли около 40 млрд куб. м, 20 из которых импортировались; впоследствии потребление уменьшилось до 30, добыча осталась на уровне 20, а импорт соответственно уменьшился до 10. После начала полномасштабного вторжения россии значительная часть металлургических заводов, которые традиционно потребляли очень много газа, разрушены и находятся под оккупацией. В то же время практически вся добыча осталась на территории, которую контролирует Украина. Потому дефицита газа быть не должно.
Нефтепродукты почти все были импортированы: при потреблении около 10 млн тонн в год, Кременчугский и Шебелинский НПЗ давали лишь небольшую долю. С началом полномасштабной войны ситуация совсем усложнилась, Кременчугский НПЗ фактически не работает. Поэтому сейчас все жидкое автомобильное топливо мы импортируем, причем не по традиционным направлениям – российскому, белорусскому и литовскому, а из Европы. Странно, что в предыдущие годы все говорили о необходимости преодоления газовой зависимости, а о том, что у нас 75-80% нефтепродуктов из России и Беларуси никто не упоминал.
В последние месяцы значительно возрос фактор неопределенности. Неизвестно, какое топливо в Украине будет доступно завтра – речь даже не о цене, а о его наличии. Поэтому фокус внимания сместился на те топлива, которые можно производить в Украине – в том числе, альтернативные. У нас есть газ внутренней добычи, есть нефть, сырье для жидкого топлива – у нас стихийно работают мини-НПЗ, но там ситуация не очень хорошая, поскольку часто их продукты не дотягивают до стандарта.
Замещать нефтепродукты в дефиците нужно тем, что есть в Украине – это прежде всего отходы сельскохозяйственного производства или энергетические культуры, которые специально выращиваются, чтобы производить из них энергоносители (например, мискантус или рапс). То есть, есть возможность производить жидкие автомобильные топлива – биодизель и этанол. Этанол можно добавлять в бензин, некоторые сети АЗС и сейчас это делают. Допустим в бензине не более 5% этанола, тогда это не влияет на работу двигателя. Если топливо на АЗС маркируется пометкой «Е», это означает, что там может быть большее содержание этанола. Поэтому здесь водитель рискует, не повлияет ли это топливо на работу его двигателя.
- А как насчет пропан-бутана? Он не является альтернативным топливом?
– Нет. Пропан-бутан – это газовое топливо, оно добывается как побочный продукт при добыче нефти, либо из-за выделения из природного, так называемого «жирного» газа, который и добывается в Украине. Правда, сейчас газ, прежде чем попасть в газопроводы, часто не проходит комплексную подготовку, которая должна включать выделение тяжелых фракций, в том числе и пропан-бутана. Потенциал относительно сжиженного газа у Украины известен, ведь известна добыча нефти и газа.
Есть другой вариант – вернуться к использованию так называемого газ-метана, это сжатый до 200 атмосфер природный газ. Институт газа в начале 90-х годов занимался технологическим решением проблем заправки автомобилей сжатым метаном, и Украина была одной из первых стран, где массово была введена такая система. У нас была разветвленная система АГНКС ( автомобильная газонаполнительная компрессорная станция – ред. ), они были на каждом въезде в город. Сейчас система АГНКС почти остановлена, поскольку после роста цены на газ он стал менее рентабельным и все перешли на пропан-бутан.
– Если владелец автомобиля захочет перейти из пропан-бутана на газ-метан, ему нужно менять газовое оборудование?
– Конечно. Пропан-бутан рассчитан на давление максимум в 16 атмосфер. В среднем пропан-бутан подается сжатым до 7-8 атмосфер. А газ-метан – при 200 атмосферах.
– Украина может вернуться к использованию газ-метана?
– Если природный газ будет наиболее доступным энергоносителем – то перспективы есть. Рыночная цена газа в Украине падает. Если она упадет до того уровня, что будет рентабельно заправлять газом автомобили, то газ-метан снова станет популярным. Но дело в том, что владельцу автомобиля нужно будет учитывать не только текущие расходы на топливо, но и капитальные – покупку баллонов и переоборудование двигателя.
Больше перспектив есть у биогаза. Биометан, полученный из биогаза, уже конкурентоспособен по сравнению с природным газом. Если будет увеличиваться количество производителей, цена биометана еще будет уменьшаться. Сейчас потенциал составляет около 8-10 млрд куб. метров, в течение ближайших двух-трех лет Украина может производить 1,5 – 2 млрд кубов в год. Вместе с тем рынок автомобильного топлива у нас от 0,5 до 1 млрд кубов в год. То есть при необходимости за счет биометана можно было бы закрыть все потребности.
В развитых странах мира используется сжиженный метан – так называемый LNG. Им заправляют в основном грузовики. Ежегодный рост рынка LNG в мире – 10%, это очень много. В Украине этого вообще нет. Я бы хотел, чтобы у нас это развивалось, пусть даже на уровне пилотных проектов. Мы все равно к этому придем. Сейчас некоторые говорят, что это невыгодно, но это замкнутый круг – конечно, не выгодно, потому что нет сетки заправок, нет соответствующей инфраструктуры, но с ее появлением это станет выгодно.
– Почему большой бизнес в этом не заинтересован, если это наше будущее?
– Это проблема, которая касается не столько топлива, как научных исследований в целом. То, что называется R&D ( research and development – ред. ) – научные разработки и внедрения. У нас много разработок, но отсутствует венчурный капитал. В мире это работает так: есть компании, готовые инвестировать в десять перспективных научных исследований, девять из которых могут ни к чему не привести. Но это делается ради одной, которая позволит получить прибыль в сто или тысячу раз больше, чем объем инвестиций. Мы постоянно с этим сталкиваемся – приходим в бизнес, они соглашаются делать общий проект и просят просчитать капитальные и операционные расходы. А мы не можем этого сделать, потому что еще нет готовой технологии. У нас все на уровне исследований, если в них инвестировать, только тогда мы получим технологию.
– Пилотные проекты требуют от инвесторов больших капиталовложений?
– Нет, это небольшие деньги. Но инвесторы хотят сразу промышленный проект. Это большой риск – делать проект на основе недоказанной технологии. Мы предлагаем делать все поэтапно: инвестор вкладывает, например, в десять раз меньше денег, мы проводим исследования и выходим на пилотный проект. Если он заработает, то мы оцениваем капитальные и эксплуатационные расходы и стартует промышленный проект. Сейчас ученых воспринимают так, будто ты делай за собственные деньги технологию, а потом уже предлагай проект. Но если мы сделаем все за свои деньги, то зачем нам инвесторы? Считаю это роль бизнеса – вкладывать деньги и рисковать.
– Какие исследования проводит Институт газа в направлении альтернативных топлив?
- Мы исследуем технологии использования биометана в качестве автомобильного топлива, очистки биогаза до уровня биометана. Это направление развито в Европе, но у нас есть свои разработки, которые имеют технологические преимущества – в частности, уменьшение энергозатрат в полтора-два раза.
Другое направление – технологии сжижения природного газа из-за охлаждения. Опять же, мы работаем над уменьшением потребления энергии, ее затрат на охлаждение и сжижение. Объясню простыми словами: при охлаждении природного газа первыми выделятся тяжелые углеводороды, то есть пропан-бутан. Если есть необходимость, можно выделить и этан. Далее выделяется углекислый газ, в сжиженном виде это тоже товарный продукт. Далее сжижается метан, основной компонент природного газа и получается LNG. После этого можно выделить азот и другие ценные компоненты – гелиевый концентрат (плюс редкие газы – ксенон, криптон и т.п.), из которого уже известными способами можно выделить гелий и другие газы. Извлекать все эти компоненты отдельно – нерентабельно, а вот если делать это комплексно – тогда другое дело.
К сожалению, пока что инвесторы в этом не заинтересованы, наверное, это связано с войной. Но на будущее, все технологии для каждого из видов газов – их получение, очистка, подготовка к товарному состоянию, хранение, транспортировка, использование – они в той или иной степени у нас уже исследованы.
Мы как научно-техническое учреждение предлагаем государству и бизнесу уделять больше внимания отечественным научным и технологическим разработкам. У нас есть потенциал, и мы надеемся, что придем к коммерциализации технологий – чтобы бизнес выгодно вкладывать деньги в науку.
- Какие перспективы Украины относительно производства и экспорта водорода?
– Перспективы выглядят очень привлекательно. Украина может производить на первом этапе около 10 млрд. кубов в год, в основном для поставок в Европу. Но технологий пока нет, есть только отдельные разработки. У нас есть зеленая энергетика, которая производит электроэнергию не только тогда, когда она нужна, то есть ее избыток. Хранить ее трудно, поскольку не хватает аккумулирующих мощностей. Но с ее помощью можно производить водород.
Впрочем, пока неизвестно, где его хранить, как его транспортировать и как его потреблять. Водород имеет низкую плотность, если смешивать его с газом и пускать в газопроводы, он может полностью не дойти до конечной точки, поскольку уплотнители газотранспортной системы не рассчитаны на транспортировку водорода. Еще нужно исследовать, как водород влияет на материалы, на уплотнители, на металлы, проникает ли он наружу. Мы сейчас этим занимаемся совместно с другими учреждениями, академическими институтами и университетами.
- А как насчет использования водорода в качестве топлива для автомобилей?
- Видимо, использовать водород в сжатом состоянии через баллоны – не очень эффективно. Во-первых, это опасно из-за очень большого давления в баллонах. Предлагается два варианта: либо превращать его в аммиак или метанол, и это использовать как топливо, либо использовать так называемые топливные ячейки – водород будет превращаться в электроэнергию, которая будет питать электродвигатель. Я считаю, что обе эти технологии должны быть, ведь какая из них сработает неизвестно.
- Будет ли водород дешевле бензина или дизельного топлива?
– Не думаю. Но здесь уже вопрос экологии. Европа к 2030 году вообще планирует отказаться от дизельных двигателей.
– Кстати, европейские города активно переходят на коммунальный транспорт, ездящий на метане. На чем, по вашему мнению, должен ездить коммунальный транспорт, чтобы это было и экологично, и недорого?
- Я считаю, что нужно использовать разные энергоносители – электроэнергию, сжатый или сжиженный метан. Надо комбинировать эти три варианта. Что касается электротранспорта, у нас уже есть большой опыт. Но неизвестно, какого энергоносителя будет больше. Даже сейчас все ориентировались на электроэнергию, а враг бьет по энергетическим объектам, и люди покупают бытовые плитки с газовыми баллонами или дизельные генераторы. Так что развивать надо все.
– И последний вопрос: как будет выглядеть рынок автомобильного топлива в ближайшей перспективе?
- Если все будет хорошо, если у нас будет развиваться экономика, мы должны отказаться от ископаемых энергоресурсов и перейти на электроэнергию и альтернативное топливо. В противном случае, по-моему, нам могут позволить отсрочить «зеленый» переход. Может быть и такой вариант.
Наиболее реалистичный вариант, по-моему, – переход автомобильного транспорта на электроэнергию и в меньшей степени на сжатый/сжиженный газ и водород. В ближайшей перспективе где-то 60-65% будет занимать электротранспорт, 25-30% – сжиженный/сжатый газ, и 5% – водород.
На самом деле водород еще долго будет дорогим. Условно говоря, если сейчас литр бензина стоит 1,25-1,5 доллара, водород может стоить в два раза дороже. Может, государство будет дотировать эту ветвь. Но водород – это более далекая перспектива, на 20-25 лет. Сейчас главная задача – разработать комплекс технологий, чтобы технически обеспечить использование водорода.
