RTU Lietišķās ķīmijas institūta zinātnieki jau vairākus gadus cenšas radīt jaunus automašīnu degvielas veidus. Kā ir veicies šajā jomā?
Ar biodegvielu saistītus pētījumus veicam jau vairāk nekā desmit gadus, esam izaudzinājuši savus zinātņu doktorus šajā zinātnes nozarē. Kā radīt alternatīvu fosilajai degvielai – šī ir aktuāla tēma, īpaši klimata jomā. Pasaulē zinātnieki pie šiem jautājumiem strādā jau vairākus gadu desmitus. Eiropai, kurai pašai nav nozīmīgu naftas resursu, kas ir galvenais transporta sektora enerģijas avots, agri vai vēlu atjaunojamo resursu jomā būs jārod risinājums.
Eiropas Savienības noteiktie mērķi, kas ir saistoši arī Latvijai (2020. gadā kopējā enerģijas bruto gala patēriņā transportā no atjaunojamajiem energoresursiem (AER) saražotās enerģijas īpatsvaram jāveido vismaz 10% – red.), šo jomu dzen uz priekšu.
LĶI šajā jomā attīstās, konkursa kārtībā realizējot zinātniskos projektus. Pašreiz nobeigumam tuvojas nozīmīgs Eiropas Reģionālās attīstības fonda (ERAF) projekts “Biodīzeļdegvielas sintēze rapšu eļļas interesterifikācijā”, kurā strādājam pie idejas, kā visu augu eļļu pārvērst biodegvielā, neražojot mazvērtīgo blakus produktu glicerīnu. Galvenais izpētes mērķis ir radīt jaunas zināšanas un tehnoloģiskas koncepcijas par šo procesu.
Pašreiz biodīzeļdegvielu Latvijā un visā pasaulē ražo kā reaģentu, izmantojot metanolu. Mūsu mērķis bija izpētīt procesu, kurā kā reaģentu izmanto metilacetātu un visa izejviela tiek pārvērsta biodegvielā. Pētījuma rezultātus esam publicējuši un arī ieguvuši vairākus Latvijas patentus un vienu Eiropas patentu.
Vai šis projekts kalpo komerciāliem mērķiem?
Protams, gribētos, lai katrs projekts noslēdzas ar reālu ražošanu. Diemžēl tas nav iespējams, jo realizēto projektu līmenis ir jaunu zināšanu un koncepciju izstrāde.
Mūsu pētījumi kalpo pamata izveidošanai šādiem pilotprojektiem, kurus, visticamāk, Latvijā nerealizēs tās nepietiekamās zinātniskās un tehniskās kapacitātes dēļ. Neviens no mūsu realizētajiem projektiem arī neparedz komercializējamu tehnoloģiju izstrādi liela apjoma ražošanai, jo nekas tāds šajā nozarē, tāpat kā daudzās citās, nav izdarāms ātri un bez nepieciešamās bāzes un ilglaicīgas tehnoloģiju realizācijas pieredzes. Tas, ko izpētījām, uzreiz nedod jaunu ražošanas tehnoloģiju un arī nemaz nedrīkst dot saskaņā ar projekta realizācijas noteikumiem.
Latvijā patlaban ir tikai viena rūpnīca – “Bio-Venta” –, kas ražo biodīzeļdegvielu. Lai gan, kad bija pieejams valsts atbalsts biodegvielas ražošanai, to darīja vēl seši septiņi komersanti.
Lai veiktu tālākus uzlabojumus biodegvielas ražošanas jomā atbilstoši Eiropas prasībām, kopā ar “Bio-Venta” plānojam strādāt pie jauna projekta, kas patlaban pretendē uz Eiropas Reģionālā attīstības fonda (ERAF) finansējumu 600 000 eiro apmērā. Trīs gadu laikā plānojam izpētīt, cik kvalitatīvu biodīzeļdegvielu un cik efektīvi var saražot nevis no rapšu eļļas kā līdz šim, bet gan no izmantotas cepamās eļļas un rapšu eļļas ražošanas atlikumiem, kurus nevar izmantot pārtikā. Šajā jomā ir daudz problēmu, piemēram, izmantotā cepamā eļļa, salīdzinot ar rapšu eļļu, satur daudzus piemaisījumus, kurus ir jāatdala procesa sākumā. Tādējādi pārstrādes process kļūst sarežģītāks un ietver efektīvu priekšapstrādi, kuras tehnoloģija ir jāizstrādā.
Lai ražotu biodegvielu no izlietotas cepamās eļļas, ir vajadzīgi jauni – tā saucamie heterogēnie – katalizatori, kas ir cieti un viegli atdalāmi no reakcijas maisījumā esošajiem produktiem un izejvielām. Līdz ar šādu katalizatoru izstrādi ir jāsamazinās skalošanas stadijām, kas nozīmē, ka ražošanas process mazāk piesārņos vidi un samazināsies notekūdeņu attīrīšanas izdevumi, kas ir ļoti svarīgi, izmantojot lētāku un nekvalitatīvāku izejvielu. Patlaban Eiropā no izmantotās cepamās eļļas saražotais biodīzeļdegvielas apjoms tuvojas 20%, sasniedzot otro vietu aiz rapšu eļļas.
Esat uzsākuši arī pētījumu, kā no CO2 iegūt biodegvielu.
Jā, esam uzsākuši pavisam jaunu virzienu. Mums nav pozitīvas pieredzes CO2 satura samazināšanā atmosfērā. Par spīti visiem pasākumiem, tas turpina vienmērīgi palielināties. Rodas bažas par to, ka šībrīža pasākumu komplekss ir nepietiekams un jāmeklē iespējas nevis ierobežot CO2 emisiju, bet gan mēģināt to pārstrādāt derīgos produktos. Tas ir kļuvis iespējams, jo pavisam nesen esam izveidojuši laboratoriju, kas ir aprīkota ar modernu iekārtu, kurā var veikt ķīmiskas reakcijas, kaitīgos izmešus pārvēršot derīgākos produktos.
Šis temats ir aktuāls, jo visā pasaulē notiek cīņa ar CO2. Oglekļa dioksīdu gaisā var samazināt dažādos veidos: taupīt enerģiju vispār, aizvietot fosilo degvielu ar atjaunojamo vai – savākt to CO2, ko parasti izlaižam atmosfērā, un radīt citu produktu, piemēram, metanolu, kas ir degviela un degvielu un ķīmikāliju izejviela. Pašreiz plānojam realizēt vienu pēcdoktorantūras projektu 120 000 eiro apmērā, kurš trīs gadus varētu saņemt ERAF finansējumu.
Pērn stājās spēkā Ministru kabineta noteikumi, kuri noteic, ka laika periodā no 15. aprīļa līdz 31. oktobrim visai dīzeļdegvielai obligāti jābūt piejauktiem vismaz 4,5% biodīzeļdegvielas vai no biomasas iegūtas dīzeļdegvielas.
Šie noteikumi tiek izpildīti, jo vairākums Latvijas degvielu tirgotāju pērk degvielu no Mažeiķiem, kur jau tiek pievienots vajadzīgais biodīzeļdegvielas daudzums. Tas nozīmē, ka Latvijā saražotā biodīzeļdegviela atgriežas Latvijā tikai tad, ja Mažeiķu naftas pārstrādes rūpnīca to nopērk no “Bio-Ventas”. Saskatīt atbalstu vietējai ražošanai ir problemātiski.
Kādu vispār redzat nākotnes degvielu? Nacionālajā enerģētikas un klimata plāna 2030. gadam projektā rakstīts, ka transporta sektors Latvijā veido ap trešdaļu no kopējā enerģijas gala patēriņa un 78% no kopējā naftas produktu gala patēriņa un tikai niecīga daļa – ap 3% – transporta enerģijas nav saražota no fosilajiem resursiem. Transporta sektors ir lielākais CO2 emisiju avots Latvijā.
Aktuāli pētījumu virzieni ir biodīzeļdegvielas iegūšana no izmantotas cepamās eļļas, jebkuru augu eļļu ražošanas atlikumiem un dzīvnieku taukiem. Aktuāla ir pilnīga šo izejvielu pārvēršana biodegvielā bez glicerīna ražošanas. Tehnoloģijas šķiet relatīvi vienkāršas un izstrādājamas, bet šie resursi ir ierobežoti. Daudz plašāki ir lignocelulozes izejvielu resursi, bet tehnoloģiju izstrādē rodas nopietnas problēmas. Un paliek, protams, CO2, kas ir neierobežots resurss, bet tehnoloģijas, kas jāizstrādā, nebūs vienkāršas.
Visas attīstītās valstis iegulda milzīgus līdzekļus transporta atjaunojamo enerģijas avotu meklējumos, arī Eiropa. Pēdējos desmit gados Eiropas Savienībā (ES) ir bijuši deviņi lieli pilotprojekti biodegvielas ražošanā, tika uzceltas rūpnīcas, kas darbojās tik ilgi, kamēr tās finansēja no ES fonda projekta līdzekļiem. Pēc tam rūpnīcas bankrotēja, jo ražošana izrādījās pārāk dārga, nevarēja izlaist produktu, kas var konkurēt ar naftas pārstrādes produktiem. Atjaunojamās degvielas ražošana ir izrādījusies sarežģītāka, nekā domāts, un tā virzās uz priekšu ievērojami lēnāk, nekā prognozēts.
Alternatīvās degvielas cena ir pārāk augsta, un tas ir noteicošais faktors īstermiņa saimnieciskajā darbībā. Klimats ir problēma, bet radīs draudus ilgtermiņā, tāpēc nav vēlmes par to maksāt tagad.
Fosilie resursi ir un vēl ilgi var būt lētāki par atjaunojamajiem. Naftas cena – ap 60 ASV dolāri par barelu – nestimulē, par spīti citiem apsvērumiem. Savulaik ekonomisti bija izrēķinājuši: ja naftas cena pārsniegs 100 ASV dolāru par barelu, tad būtu iespējams runāt par to, ka var sākt ražot atjaunojamo degvielu, kas konkurēs ar fosilo degvielu. Patlaban tiek runāts nevis par konkurētspēju šajā vienkāršotajā izpratnē, bet gan par nepieciešamību bremzēt straujās klimata izmaiņas, kas draud kļūt tik lielas, ka apdraudēs mūsu eksistenci. AER izmantošana nav ekonomiski pamatota. Jautājums – vai saprotam, ka mums jāsāk strādāt tīrāk un par tīru gaisu un vidi ir jāmaksā? Neviena Eiropas Savienības direktīva jau arī neapgalvo, ka atjaunojamo resursu ražošana būs ekonomiski izdevīgāka. Visi argumenti ir saistīti tikai ar vides saglabāšanu.
Fosilās degvielas alternatīva ir arī elektromobiļi. Kā, jūsuprāt, biodegviela konkurēs ar tiem?
Šie abi virzieni attīstīsies paralēli. Nav viena veida, kā “glābties” no fosilās degvielas. Elektromobiļu skaits pieaugs, ja to cena kļūs pievilcīgāka un būs vairāk pieejamas elektrouzlādes stacijas. Tikai – kur Latvijā un citur ņemsim elektrību? Lai novērstu CO2 emisiju, mums neder jebkura elektrība. Vajag ražot “zaļo” elektrību, nevis to, ko termoelektrostacijās ražo no metāna, šķidrās naftas degvielas vai oglēm, šajā procesā emitējot CO2. Pati zaļākā elektrība nāk no hidroelektrostacijām (HES), bet jaunus un nozīmīgas HES uzcelt nevarēsim, jo visus resursus esam jau izmantojuši.
Ir jāattīsta vēja enerģijas un saules bateriju izmantošana. Tas viss arī tiek darīts. Tomēr izmaiņas nenotiek strauji. Ir zināms, ka Eiropas Savienībā lielāko daļu (58%) atjaunojamās enerģētikas nodrošina biomasa – koksne, salmi, zāģu skaidas – un viss, kas paliek pāri no mežsaimniecības un lauksaimniecības produktu ražošanas. Eiropā tiek plānots, ka vēja ģeneratori un saules baterijas attīstīsies straujāk nekā tās tehnoloģijas, kas saistītas ar biomasas pārstrādi. Tomēr trīs piecu gadu laikā biomasas īpatsvars samazināsies tikai par 1% un būs 57%.
Pirms dažiem gadiem plašsaziņas līdzekļos esat skarbi izteicies par Latvijas zinātnes nākotni: šobrīd zinātnē darbojas tikai jaunieši un pensionāri. Naudas trūkuma dēļ radusies situācija, ka ir attīstīta zinātnes materiālā bāze, bet nav cilvēku, kas strādātu.
Vidējās paaudzes trūkst, bet kaut kas jau atrisinās pats no sevis. Piemēram, jaunie kļūst vecāki. Kopumā, protams, resursus varētu izmantot mērķtiecīgāk. Gribam ātrus rezultātus bez pietiekami nopietniem pētījumiem. Nav skaidrības par to, kā koncentrēt resursus (kvalificēts darbaspēks plus infrastruktūra), lai ātri atrisinātu kādu nozīmīgu tautsaimniecības problēmu, piemēram, izstrādātu savu tehnoloģiju, kuru varētu komercializēt. Par maz palīdzam savai tautsaimniecībai. Liekas arī, pietrūkst sajūtas, ka zinātnē strādājam ļoti spēcīgas konkurences apstākļos. Būtiski ir tas, cik daudz laika zinātnieks var atvēlēt tiešajam zinātniskajam darbam. Daudz laika jāpatērē citiem pienākumiem, bez kuriem it kā nekādi nevar iztikt.
Par zinātnes finansējumu kopumā nebūtu pamata sūdzēties, jo ir ERAF fondi, kas nodrošina gan infrastruktūru, gan darbaspēku. Ar īpatnējiem noteikumiem, bet nodrošina. Projektu konkursi ir labi, bet jautājums ir par zinātnieka laiku, kurš jāvelta pieteikuma sagatavošanai, un par to, ka konkursa uzvarētāju noteikšanā nevar izslēgt nejaušības. Līdz ar to varam iegūt ļoti plašu pētījumu loku, bet novest kaut ko līdz nozīmīgam rezultātam var izrādīties neiespējami.
Pašreiz trūkst finansējuma tam, lai īstenotu pedagoģisko darbu un nodrošinātu studiju procesu visās studiju programmās, kurās nav liela studentu skaita un ir saglabājušās dažādas specializācijas. Ja paralēli pasniedzēja darbam nav iespējams strādāt zinātnes projektā, tad pasniedzējs var būt tikai pensionārs.
