Есть ли перспективы у биогликолей в России и Европе?
Последние семь лет страны Запада последовательно делают шаги в направлении безуглеродной энергетики и производству продукции с приставкой «био», в том числе этиленгликолю на растительном сырье. Катализатором этого процесса станет резкое подорожание основных видов традиционных энергоресурсов и их дефицит из-за сокращения импорта из России. При этом в самой РФ перспективы развития биохимии стали еще более туманными.
Переход на растения близко
Масштабный отказ от российских углеводородов в Европе и растущие цены могут подтолкнуть западные страны к ускоренному переходу на биохимическую продукцию.
Пока даже в Евросоюзе, который стал центром реализации принципов Парижского соглашения и декарбонизации, сектор производства полимеров из растительного сырья развит очень слабо.
Один из наиболее перспективных продуктов — биомоноэтиленгликоль, востребованный в области производства пластиковой тары, которую крупнейшие мировые корпорации стремятся сделать безопасной для природы.
Мало, но перспективно
Как отмечается в материалах Еврокомиссии, одним из базовых шагов в этом направлении станет проект EGgPLANT («Баклажан»). Он позволит масштабировать на демонстрационном заводе новый метод получения моноэтиленгликоля (МЭГ) из возобновляемых углеводов с использованием высокоуглеродного эффективного каталитического процесса.
«Сегодня почти весь МЭГ в мире производится из ископаемых источников, несмотря на заявленную дальновидными владельцами брендов, упаковочными и текстильными компаниями потребность в получении МЭГ из возобновляемых источников», — говорится в материалах ЕК.
Там напоминают, что пока на глобальном химическом рынке есть только один поставщик МЭГ на биооснове, который использует неэффективный и дорогостоящий процесс. Речь идет о проекте компании India Glycols (штат Уттар-Прадеш, Индия), который с 1989 года эксплуатирует единственный в мире завод по производству биоМЭГ в промышленном масштабе.
Процесс включает в себя четыре химических этапа, что делает продукт намного дороже, традиционного этиленгликоля на основе этилена, то есть из нефти и газа. Именно высокая стоимость переработки биомассы для получения сахаров, относительные цены на возобновляемое сырье по сравнению с этиленом и масштаб производства — ключевое препятствие для широкого использования МЭГ на растительной основе.
Масштабирование процессов
В ЕС рассчитывают решить эту проблему уже в ближайшей перспективе с помощью новой технологии компании Avantium. Она разработала одноэтапный процесс «Меконг» для производства биоМЭГ путем каталитического гидрогенолиза глюкозы.
Предполагается, что он сможет конкурировать с существующим продуктом на основе ископаемого топлива как по стоимости, так и по качеству.
Пока в рамках проекта действует демонстрационная установка на 11 тонн в год, которая позволяет оценить возможность технико-экономического масштабирования, учесть особенности процесса и собрать данные для проведения стороннего экологического мониторинга.
Целевыми потребителями этого флагманского завода будут в первую очередь европейские производители полиэтилентерефталата (ПЭТ), одним из видов сырья, для которого служит МЭГ.
Современную технологию с использованием двухэтапного процесса получения МЭГ путем пиролиза глюкозы с последующим гидрированием разработала компания Haldor Topsøe. А лесопромышленный холдинг UPM представил концепцию производства возобновляемых гликолей на базе твердой древесины.
Компания анонсировала планы по строительству завода в Германии мощностью 150 тысяч тонн биомоноэтиленгликоля (bMEG) и биомонопропиленгликоля (bMPG). Он будет основан на использовании лиственных пород, выращенных в устойчиво управляемых лесах Центральной Европы.
Haldor Topsøe подчеркивает, что своей технологией решает одну из ключевых задач продуктов на базе растений — конкуренцию за сырье с пищевой промышленностью. В UPM отмечают, что использование древесины в качестве сырья второго поколения не конкурирует с производством продуктов питания с точки зрения землепользования.
Единичные экземпляры
Наибольший интерес к биополимерам проявляют быстроразвивающиеся производители потребительских товаров: Nestlé, PepsiCo, Unilever и Coca-Cola. В последние годы на них оказывается сильное давление со стороны экологов и потребителей, которые требуют повысить экологичность упаковки их товаров. Coca-Cola еще в 2009 году представила упаковку PlantBottle с использованием ПЭТ-бутылок, частично изготовленных из растений.
В 2015 году на выставке в Милане Сoca-Cola показала экспериментальную PlantBottle, которая уже на 100% состояла из биопластика. Но таких экземпляров было сделано менее 10 штук.
Компания признала, что наладить массовое производство таких бутылок мешает недостаток возобновляемого сырья, высокая стоимость и длительность исследований нового продукта.
Помимо пластиковой тары, биомоноэтиленгликоль находит применение в текстиле, упаковке и противогололедных жидкостях. Биомонопропиленгликоль используется также в композитах, фармацевтике, косметике и моющих средствах.
Невостребованная биохимия
Однако в России, которая, очевидно, в ближайшие месяцы столкнется с переизбытком углеводородного сырья на фоне ограничений его экспорта, тема продуктов с приставкой «био» надолго уйдет на второй план, считают эксперты.
Несмотря на то что страна — один из глобальных лидеров по производству пшеницы, сахарной свеклы, хлопчатника и картофель, которые могут стать возобновляемым сырьем для химии, отрасль биохимии находится в зачаточном состоянии.
Пока в РФ не был реализован ни один из заявленных проектов по биопластикам и сейчас встало под вопрос строительство запланированного группой «Метафракс» в конце 2021 года завода по выпуску пропиленгликоля из растительного сырья стоимостью около 5 млрд руб. Сейчас в России появилось много других серьезных проблем, которые нужно решать, и без ESG-повестки.
«В Европе направление биогликолей и других химических продуктов на базе растительного материала по-настоящему перспективно, так как крупные компании заинтересованы в разработке технологий, там есть много биосырья с понятным ценообразованием, а также поддержка государства», — говорит глава Центра отраслевых исследований Андрей Костин.
Пока альтернативные продукты слабо конкурентны, но многое зависит от регулирования. Например, в ЕС возможны субсидии или отдельный рынок на биоМЭГ с более высокими ценами.
«В РФ подобными тематиками наука пока не занимается, а если и занимается, то, по-видимому, без серьезной поддержки со стороны государства и бизнеса. В Европе же у технологических компаний биоальтернативы – один из приоритетов для R&D (Research and development)», — говорит эксперт.
