1598005442-bd41ad96c45193b3fdd4d03a682e8790 (811217), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Во всем мире вода считается фактором, наиболее часто ограничивающим рост растений, и орошение в значительной мере способствует повышению урожайности культур. Однако орошение стоит дорого, а грунтовые и поверхностные воды, необходимые для орошения, во многих частях мира не могут удовлетворить существующих потребностей ввиду их малых запасов. Обеспечение водой требует затрат энергии. При неблагоприятных успойиях дренажа орошение вызывает серьезные проблемы, связанные с засоленнем; это, в свою очередь, ограничивает размеры площадей, где может проводиться орошение. Там, где лимитирующим фактором является климат, трудно обойтись без создания дорогостоящих инфраструктур. В условиях умеренных зим могут быть использованы теплицы для выращивания пенных теплолюбнвых культур.
В условиях чрезмерно жаркого климата для производства тех же культур используются теплицы, оборудованные охлади- тельными устройствами с использованием специальных исиарителей '114) . Оба варианта требуют больших затрат энергии и не годятся для производства биотоплнва. Развитие технологии за последние годы облегчило до некоторой степени борьбу с.сорняками, вредителями и болезнями. Тем не менее мы стоим перед необходимостью постоянной разработки новых методов. Их использование также требует расходов дополнительных количеств энергии.
Для постоянного получения высоких урожаев необходимо систематическое внесение удобрений. Основными минеральными питательны. ми веществами являются азот, фосфор и калий. Внесение этих элементов в почву в сочетании с орошением, селекцией растений и механизацией явилось основной причиной резкого повышения урожайности культур в текущем столетии. Производство удобрений требует затрат больши:. количеств энергии (восстановление атмосферного азота или переработка минералов, содержащих фосфор и калий).
Было внесено предложение использовать остатки фосфатных руд только для нужд сельского хозяйства, так как ресурсы фосфатов являются даже более ограниченными, чем энергетические ресурсы 115). Кроме факторов окружающей среды, лимитирующих урожай, су. ществуют также человеческие факторы. Одним ий наиболее важных человеческих факторов является болезнь. Существенным препятствием развитию сельского хозяйства в тропиках и основным лимитирующим фактором заселения значительных территорий тропической зоны являются такие болезни, как эндемическая речная слепота н триианосомиаз 14] Как указывалось выше, действие факторов, лимитирующих получе.
нне высоких урожаев, может почти всегда быть смягчено ири определенных затратах. Растения можно обеспечить водой, питательными веществами, теплом, диоксндом углерода и т. д. и получить вьюокий урожай. Издержки оправдываются стоимостью продукции. Однако издержки могут измеряться с точки зрения энергетических затрат; к этой теме мы вернемся позднее при полной оценке энергетических затрат в сельском и лесном хозяйстве. 2.2.
СТОИМОСТЬ ПРОДУКТОВ ФОТОСИНТЕЗА Цены на биомассу. За последние годы трудности с топливом были практически связаны больше с его стоимостью, чем с фактическим наличием. В странах, производящих нефть, запасы последней исчерпаны не были, но эти страны ограничили поступление нефти на мировые рынки и повысили цены на нефть. Стоимость биомассы как источника топлива до сих пор не получила должного внимания, несмотря на попытки совершенствования самих процессов переработки биомассы. Предполагается, что сырье имеет низкую илн "нулевую" стоимость, когда оно является побочным продуктом других сфер производства.
Перед тем как решить. какая может быть или какая должна быть эта стоимость в 35 Материалы или товары Ф. ст. за 1 т Ф. ст/Гдж сухой массъ1 Ф, ст, за 1 т сырой массы 149 !23 28 50 180 130 110 100 8,7 7,2 6,2 5,6 15 143 30 143 1,7 7.9 406 300 25 77 30 406 300 30 390 33 22,6 7,1 1,6 21,4 1,8 10 5-10 35,5 40 2,0 2,2 2,98 7,05 0,79 1,55 11,52 2,19 2,65 6.81 35,54 36 Таблида 17.
Примерные целы и издержки производства биомассы и Евроде Цены (1982-1983) Кукуруза Пшеница Сахарная свекла Хвойный лес Небольшие круглые лесо- материалы (сырые) Сахар (на месте) Сахар (продажи, осущест- аллемые ГаЯС) Соевое масло Солома Картофель Бумага (отходы) Издержки (1979-1980) Силос Морские аодороспи будущем, интересно знать, какова текущая цена биомассы. Какую цену должны мы платить за продукцию лесного и сельского хозяйства? В таблице 17 приводятся только некоторые показатели по Европе.
Издержки и цены приводятся в расчете на сырую массу, сухую массу и на энергетические затраты. Стоимость производства указанной продукции (в отличие от цены) установить не всегда просто. В некоторых Таблица 18. Средние цены, пыплачкааемые за тсплиас отраслями Великобритании, проиэаодлшими газ и электроэнергию 1978 25,3 0,87 56,9 1,26 0,054 0,5 81 1,8 1931 37,4 1,28 108 2,4 0,083 0,71 139 3,1 случаях цена искусственная, так как она складывается с учетом субсидт(й и тарифов, существующих в системе ЕЗС. Однако если мы покупаем зерновые и т.
д. для производства биотоплива, эти цены становятся стоимостью сырья. По сих пор ЕЭС мало шло на уступки потребителям этих материалов 116) . Стоимость энергии продуктов или равна, или выше стоимости энергии угля, нефти или газа (табл. 18), поставляемых в отрасли энергетики Великобритании 1171. Кроме того, энергия биомассы находится в форме, не пригодной к промышленному использованию. Стоимость производства биомассы. Издержки производства травяного силоса показательны, так как этот процесс является, пожалуй, простейшим тином производства биомассы, ее уборки и хранения. Разбивка издержек производства дана в таблице 19.
По заявлению сельско- Таблица 19. Полные издержки производства силоса (1979 г.) Рабочая сила Амортизация машин Топливо Семена Удобрения Силосные добавки Строении, другие материалы Рента 60 ф ст(га а год В с е г о (за исключением на- кладных расходов) хозяйственной службы Великобритании анализ издержек, на основании которого были выведены эти цифры, является одним из наиболее точных (анализ проводился по данным фермерских хозяйств) . По мнению фермеров, издержки не были чрезмерно высокими.
Основная доля издержек приходится на удобрения, машины и земельную ренту. Показательными являются также данные по морским водорослям (см. табл. 17), так как этот материал считается "общедоступным" и не предполагает издержек, связанных с возделыванием и внесением удобрений, Сбор морских водорослей в водах, прилегающих к европейскому побережью, частично механизирован. Однако сырая биомасса сильно насыщена водой, занимает большой объем, что затрудняет ее погрузку и транспортировку. Если издержки так велики при отсутствии специального возделывания и внесения удобрений, что произойдет, когда эти работы будут выполняться, как это имеет место в некоторых предложениях по ведению морского хозяйства? 37 Стоимость отходов.
Заявление о возможности использования отходов при производстве биотогшива, в некотором.смысле, является противоречивым, так как коль скоро мы начинаем использовать отходы или побочные продукты, последние перестают быть отходами и дают возможность владельцу говорить о назначении цены. Если мы располагаем отходами нашего собственного производства, возможность использования их в качестве источника топлива сводится к общей оптимизации издержек и зависит от многих факторов, включая объем этих отходов в сравнении с текущими потребностями в энергии, стоимость оборудования, необходимого для переработки этих отходов, а также влияние последних на окружающую среду.
В качестве примера отходов, существующих в значительных количествах, можно привести такие отходы, как бумага и солома. Оба вида отходов можно приобрести по цене 20 — 30 ф. ст. за 1 т, и оба вида являлись предметом широких исследований, проводимых с целью изыскания надежного процесса их переработки. С помощью физических и химических способов эти матеряалы могут быль превращены в широкий набор различных продуктов, потенциально более ценных„чем энергия, например бумага, сахар, спирт, фурфурол и т. д. Однако стоимость исходного материала бывает часто слишком высока шзя осуществления таких процессов. Экономическая проблема превращения указанных материалов в энергию стоит еще более остро.
Даже такие отходы, как навоз, могут иметь цену. В рамках 20-летнего контракта цены на навоз с откормочных площадок в США составляли около 1 долл. за 1 т. Стоимость "отходов*' биомассы (для производства биотоплива) составляла 6 — 8 долл. за 1 т при включении расходов на транспортировку 1191. Возможно, отчаявшись извлечь выгоду из "отходов'", требующих оплаты, внимание было сконцентрировано на категоршг отходов, удаление которых может быть оплачено, например отбросы, нечистоты, промышленные стоки. Эффективное удаление этих отходов может явиться своего рода субсидированием процессов их переработки. Утилизация отходов необходима в первую очередь с точки зрения охраны окружающей среды, а получаемое при этом топливо может быть побочным продуктом.
Экономика процессов удаления отходов и выработки энергии является сложной. Вопрос удаления отбросов и нечистот часто находится в ведении правительства, и его решение не всегда бывает основано на тех же критериях, что и решение о создании коммерческого предприятия. Кредиты компаниям, занимающимся удалением отходов, не всегда соответствуют издержкам, связанным с их удалением. 2.* ОТ ПЕРВИЧНЫХ ПРОДУКТОВ ФОТОСИНТЕЗА К ЦЕННЫМ ВИДАМ ТОПЛИВА Проблемы использования биомассы. Растительная биомасса представляет собой проблему с точки зрения использования ее как топли- 38 ва.
Она объемиста, обладает высокой влажностью и даже в высушенном состоянии характеризуется низкой теплотворной способностью. Ценность биомассы как топлива по сравнению с углем является низкой (табл. 20). Биомасса, содеРжащаЯ бгглее з/з воды, не бУдет гоРеть; на практике топливо, используемое для непосредственного сжигания, должно содержать менее 30% воды (по массе).