Prom no naftas, atpakaļ pie meža 0
Pirms vairākiem gadsimtiem ekonomikas izaugsme bija cieši saistīta ar koksnes pārstrādi. Tad to nomainīja nafta. Taču šodien atkal aktuāla ir koksnes pārstrāde jaunos bioloģiskas izcelsmes produktos. Daudzus gadus šai problēmai pievērsies Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūta vadošais pētnieks Dr. sc. Ing. Aivars Žūriņš.
Dzelzs laikmets sākās ar kokoglēm
Aivars Žūriņš: Tajā brīdī, kad cilvēki iemācījās iegūt kokogles, sākās dzelzs laikmets, jo līdz tam ar malku vien tēraudu izkausēt nevarēja. Koks kalpoja industrijas attīstībai. Anglijā nonāca pat tiktāl, ka par koku ciršanu, lai iegūtu kokogles un kausētu tēraudu, no kā varēja izkalt ieročus, draudēja nāves sods. Francijā, lai iegūtu purpura krāsu, izmantoja metanolu. Tad arī Francijā izdeva likumu, kas aizliedza cirst kokus, lai iegūtu metanolu.
Arī Latvijā zviedru laikos hercogs Jēkabs purvos izrakto rūdu kausēja uz kokoglēm. Bet stikla un ziepju manufaktūrās vajadzēja pelnus, no kuriem ieguva sārmu. Tāpēc katrai sētai ik pavasari bija jānodod pelni. Kad pārgāja uz akmeņoglēm, koksnes pielietojums beidzās.
Bet šodien, ja gribam samazināt naftas un gāzes – fosilo izejvielu – pielietojumu, mums atkal jāpievēršas koksnei. Latvija gadā eksportē apmēram 1,5 milj. kubikmetru papīrmalkas, šķeldas un malkas, neskaitot granulas. Tas ir resurss, kuru varētu izmantot biorafinēšanas procesā. Vairāk nekā līdz šim cirst nevajadzētu.
Tas ir tuvākā laika risinājums. Tālākā laika risinājums ir tāds, ka mēs ņemsim CO2, kas rodas, koksni sadedzinot, un pārvērtīsim šo gāzi mums vajadzīgos produktos. Tāds process jau šobrīd ir iespējams, tikai tas prasa ļoti daudz enerģijas. Ir rūpnīca Islandē, kas izmanto zemes dzīļu siltumu, ar ko lēti iegūst elektroenerģiju, lai sadalītu ūdeni un iegūtu ūdeņradi, kuru savienojot ar CO2 iegūst metanolu.
Rezultāti labāki nekā japāņiem
Visa pasaule sapņo par lētiem un tīriem enerģijas avotiem. Reālajā dzīvē mums ir fosilie krājumi un biomasa, tai skaitā koksne.
Pasaulē miljonos tonnu no koka ražo tikai divus produktus – celulozi un kokogles. Celulozes ražošana šodien praktiski ir vienīgais biorafinēšanas cikls. Ražošanas atliekas sadedzina, iegūstot siltumu un elektrību, bet talleļļu, kas rodas vārīšanas procesā, var pārvērst biodegvielā.
Grūtākais tajā visā – izveidot biorafinēšanas ķēdi, kas dotu iespēju ražot dažādus produktus un pie tam pelnīt. Tas ir diezgan sarežģīti. Koncentrēties uz vienu – tas ir vienkāršāk, bet, ja jāražo kādi četri pieci, tad tas ir kā vienlaikus būt izcilam visos priekšmetos. Tad jāmeklē kompromiss.
Kopā ar angļu firmu strādājam pie jauna biorafinēšanas procesa izstrādes. Mēs paņemam koksni, atdalām hemicelulozes, kas aiziet ķīmisko produktu un biodegvielas ražošanai. Mēs tālāk visu atlikumu pirolizējam, iegūstot anhidrocukuru – levoglikozānu un ogles. Savukārt ogles izmantojam specifiska elektroķīmiskā oglekļa ieguvei, ko var izmantot degvielas šūnās un superkondensatoros elektroautomobilī, kurā ir vajadzīgi pieci līdz desmit kg šāda oglekļa. Rezultāti, kādus panākam laboratorijā, pat nedaudz pārspēj japāņus. Taču vajadzīga nauda pilotražotnei. Te atkal sākas – ja arī kādu industriālu cilvēku tas ieinteresē, viņš tomēr nav ieinteresēts ieguldīt naudu pētījumos. Viņš saka – parādiet, kā tas darbojas uz līnijas.
Lielu komercfirmu pārstāvji par biodegvielu pauž šādu viedokli: valstīm ir vairāk naudas jāiegulda zinātnē, lai zinātnieki radītu tehnoloģijas, kas būtu komercializējamas, un tad mēs ieguldīsim savu naudu.
Firmas vēlas, lai pētījumi būtu tādā līmenī, ka tiem var pieslēgties, īpaši neriskējot. Taču Eiropā nav tādas tendences kā ASV. Amerikāņi, ja eksperimentē, tad ar vērienu. Ja ir uzceltas desmit ražotnes katra pa pieciem sešiem miljoniem un divas no tām veiksmīgas, tad, pēc viņu domām, rezultāts ir ļoti labs. Taču Latvijā – ja mēs uzbūvēsim vienu ražotni un nekas nesanāks, tad ar to viss beigsies.
Latvijā šādiem projektiem meža nozarē ir divi lieli potenciāli investori. Tā ir akciju sabiedrība “Latvijas valsts meži” un koncerns “Latvijas Finieris”. “Latvijas valsts mežiem” līdz šim bija aizliegts ieguldīt naudu zinātniskos pētījumos, kas ir vērsti uz koksnes tālāku pārstrādi. Tagad šī nostāja ir mainījusies. Taču kaimiņos igauņi jau grasās būvēt 43 milj. vērtu eksperimentālu rūpnīcu koksnes biorafinēšanai, kur puse ir Eiropas nauda, bet pusi iegulda dažādu valstu uzņēmēji. Tur ražos gan bioetanolu, gan lignīnu.
Domāju, ka lielos apmēros ar ķīmisko pārstrādi mēs Latvijā tuvākajā laikā nenodarbosimies. Taču dažas lietas padomā mums ir. Tomēr tas ir sarežģīti un nav zināms, kas no tā visa iznāks. Jo bieži vien aprēķini, kas veikti laboratorijā, ir skaisti, bet reālā dzīvē, saskaroties ar tirgu, čiks vien sanāk.
Prieks par paveikto
Deviņdesmitajos gados kopā ar kolēģiem strādāju pie kokogļu ražošanas tehnoloģijas pilnveidošanas, kuru sekmīgi izmanto arī šodien. Man ir prieks, ka to paveicām. Francijā kokogļu ražošana ir beigusies vides prasību dēļ, bet pie mums viena šāda ražotne atrodas pie pašas pilsētas robežas un nekādi pārkāpumi netiek konstatēti. Gaiss tīrs. Jo mēs sakombinējām un arī pārveidojām kokogļu ražošanas procesu tā, lai bez papildu kurināmā var sadedzināt visus gaistošos produktus, izmešu līmenim nepārsniedzot atļautos normatīvus. Tas ir būtiski.
Aivars Žūriņš
* Dr. sc. ing. Aivars Žūriņš dzimis 1956. gadā.
* Beidzis Rīgas Politehnisko institūtu, Ķīmijas fakultāti.
* No 1978. gada strādā Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā.
* Trīspadsmit gadus bijis šī institūta direktors, šobrīd – biorafinēšanas laboratorijas vadošais pētnieks.
* Par biorafinēšanas tehnoloģiju attīstīšanu saņēmis meža nozares gada balvu “Zelta čiekurs”.
* Precējies. Ir divas meitas – Dagnija un Madara.
* Vectētiņš trim mazbērniem – Jānim, Tomam un Elīnai.
Kas ir kas
* Rafinējot naftu, iegūst benzīnu, dīzeļdegvielu, mazutu, bitumenu u. c. ķīmiskos produktus, kurus pārvērš polimēros. Praktiski visa ķīmijas rūpniecība šodien balstās uz naftu.
* Biorafinēšana ir saistīta ar dabas produktu – koksnes un augu pārstrādi, iegūstot no tiem bioloģiskas izcelsmes produktu ķēdi, tai skaitā dažādas degvielas, cukurus, šķiedras, piedevas zālēm, pārtikai un kosmētikai.
