Русский
English
Цель работы – рассмотрение биоэтанола в качестве перспективного возобновляемого топлива, анализ технологии его производства, сырьевой базы, технологических поколений, а также структуры мирового рынка и экологической роли.
Методы заключаются в анализе исторического развития технологии. Обзоре сырьевой базы (сахаро-содержащие, крахмалсодержащие, лигноцеллюлозные материалы) и анализе мирового опыта (Бразилия, США, ЕС) и потенциала России. Освещается история развития биоэтанола, начиная с первых разработок Генри Форда и заканчивая современными тенденциями и технологиями. Анализируются факторы, способствующие росту интереса к технологии производства биоэтанола. Рассматриваются различные поколения биоэтанола. Особое внимание уделяется обзору мирового рынка биоэтанола, его текущему состоянию и прогнозам роста, обусловленным строгими экологическими нормами и увеличением использования биотоплива в транспортной отрасли.
Результаты. Систематизированы данные по различным поколениям биоэтанола, их преимуществам и недостаткам. Приведен сравнительный анализ эффективности разных видов сырья (урожайность, выход этанола). Дана оценка перспектив России в развитии биоэтаноловой отрасли на фоне мирового опыта. В статье рассмотрены сырьевая база и технологии производства биоэтанола первого поколения из сахар-ного тростника, кукурузы, пшеницы, сахарной свеклы. Помимо этого, рассматриваются перспективные направления технологии получения биоэтанола второго и третьего поколений. Особое внимание уделено сравнению эффективности разных видов сырья: сахаросодержащих культур (сахарная свекла, тростник), крахмалсодержащих (зерновые, картофель) и лигноцеллюлозных отходов (солома, древесина, мискантус). Подчеркивается экологическая роль биоэтанола и его значение для энергетической безопасности.
Выводы. Сахаросодержащее сырьё демонстрирует высокую эффективность, однако его использование ограничено сезонностью и конкуренцией с пищевой промышленностью. Крахмалсодержащие культуры обеспечивают стабильный выход этанола, но требуют дополнительных этапов гидролиза и. Лигноцеллю-лозное сырьё не конкурирует с пищевыми ресурсами, но требует более сложных технологий переработки. Лидеры рынка – Бразилия (тростниковый этанол), США (кукурузный), ЕС (лигноцеллюлозные технологии).
Методы заключаются в анализе исторического развития технологии. Обзоре сырьевой базы (сахаро-содержащие, крахмалсодержащие, лигноцеллюлозные материалы) и анализе мирового опыта (Бразилия, США, ЕС) и потенциала России. Освещается история развития биоэтанола, начиная с первых разработок Генри Форда и заканчивая современными тенденциями и технологиями. Анализируются факторы, способствующие росту интереса к технологии производства биоэтанола. Рассматриваются различные поколения биоэтанола. Особое внимание уделяется обзору мирового рынка биоэтанола, его текущему состоянию и прогнозам роста, обусловленным строгими экологическими нормами и увеличением использования биотоплива в транспортной отрасли.
Результаты. Систематизированы данные по различным поколениям биоэтанола, их преимуществам и недостаткам. Приведен сравнительный анализ эффективности разных видов сырья (урожайность, выход этанола). Дана оценка перспектив России в развитии биоэтаноловой отрасли на фоне мирового опыта. В статье рассмотрены сырьевая база и технологии производства биоэтанола первого поколения из сахар-ного тростника, кукурузы, пшеницы, сахарной свеклы. Помимо этого, рассматриваются перспективные направления технологии получения биоэтанола второго и третьего поколений. Особое внимание уделено сравнению эффективности разных видов сырья: сахаросодержащих культур (сахарная свекла, тростник), крахмалсодержащих (зерновые, картофель) и лигноцеллюлозных отходов (солома, древесина, мискантус). Подчеркивается экологическая роль биоэтанола и его значение для энергетической безопасности.
Выводы. Сахаросодержащее сырьё демонстрирует высокую эффективность, однако его использование ограничено сезонностью и конкуренцией с пищевой промышленностью. Крахмалсодержащие культуры обеспечивают стабильный выход этанола, но требуют дополнительных этапов гидролиза и. Лигноцеллю-лозное сырьё не конкурирует с пищевыми ресурсами, но требует более сложных технологий переработки. Лидеры рынка – Бразилия (тростниковый этанол), США (кукурузный), ЕС (лигноцеллюлозные технологии).
1. Петухова М.С., Пхунсомбат С. Анализ тенденций развития рынка биотоплива в контексте сотрудни-чества России и стран юго-восточной Азии // Инновации и продовольственная безопасность. 2025. № 1. С. 118 – 129.
2. Grandis A. et al. Scientific research on bioethanol in Brazil: history and prospects for sustainable biofuel // Sustainability. 2024. Т. 16. № 10. С. 4167.
3. Awodi P.S., Ogbonna J.C., Nwagu T.N. Bioconversion of mango (Mangifera indica) seed kernel starch into bioethanol using various fermentation techniques // Heliyon. 2022. Vol. 8. № 6
4. Ahmednooh M., Menezes B. Ethanol Content Increase in Gasoline Toward Sustainable Liquid Fuels World-wide: Impacts on Manufacturing and Supply Chains via Discrete-Event Scenarios // Sustainability. 2025. Vol. 17. № 11. P. 4884.
5. Ghosh N. et al. Ethical issues pertaining to sustainable biodiesel synthesis over trans/esterification process // Sustainable Chemistry and Pharmacy. 2023. Vol. 33. P. 101123.
6. Pecho P. et al. Possibilities of Using Bioethanol as an Alternative Fuel in the Conditions of Jet Engines // Transportation Research Procedia. 2021. Vol. 59. P. 183 – 192. (Scopus)
7. Ethanol Blending Mandate [Электронный ресурс] // International Energy Agency (IEA). URL: https://www.iea.org/policies/2021-ethanol-blending-mandate (дата обращения: 09.01.2025)
8. Warguła Ł. et al. Critical Concerns Regarding the Transition from E5 to E10 Gasoline in the European Union, Particularly in Poland in 2024 – A Theoretical and Experimental Analysis of the Problem of Controlling the Air–Fuel Mixture Composition (AFR) and the λ Coefficient // Energies. 2025. Vol. 18. № 4. P. 852.
9. Hans M. et al. Production of first-and second-generation ethanol for use in alcohol-based hand sanitizers and disinfectants in India // Biomass conversion and biorefinery. 2023. Vol. 13. № 9. P. 7423 – 7440.
10. Rahman M.H., Bhoi P.R. An overview of non-biodegradable bioplastics // Journal of cleaner production. 2021. Vol. 294. P. 126218.
11. Bustamante-Silveira M. et al. Carbon footprint of four bioethanol cropping systems in a temperate region // Biofuels. 2024. Vol. 15. № 8. P. 1029 – 1039.
12. Benavides P. T. et al. Cradle-to-Gate greenhouse gas emissions of the production of ethylene from US Corn ethanol and comparison to fossil-derived ethylene production // Bioresource Technology. 2025. P. 132565.
13. RES in Transport Barometer 2022 [Электронный ресурс] // EurObserv’ER. 2022. URL: https://www.eurobserv-er.org/res-in-transport-barometer-2022 (дата обращения: 09.01.2025)
14. Головин М. С. Производство биоэтанола второго поколения в Российской Федерации на фоне миро-вых тенденций // Экономика и управление. 2022. Vol. 28. № 11. P. 1133 – 1145.
15. Chandrasekhar T. et al. Algae: the reservoir of bioethanol // Fermentation. 2023. Vol. 9. № 8. P. 712.
16. Adams J.M., Gallagher J.A., Donnison I.S. Fermentation study on Saccharina latissima for bioethanol pro-duction considering variable pre-treatments // Journal of applied Phycology. 2009. Т. 21. С. 569-574.
17. MME discute transição energética na aviação [Электронный ресурс] // Ministério de Minas e Energia (Brasil). 2023. URL: https://www.gov.br/mme/pt-br/assuntos/noticias/mme-discute-transicao-energetica-na-aviacao (дата обращения: 09.01.2025)
18. Fit for 55: соглашение о более амбициозном сокращении выбросов в авиации [Электронный ресурс] // Европейский парламент. 2022. URL: https://www.consilium.europa.eu/en/policies/fit-for-55/ (дата обраще-ния: 09.01.2025)
19. Юрова Я. Автомобили зернового откорма [Электронный ресурс] // Коммерсантъ. 2024. URL: https://www.kommersant.ru/doc/6744832 (дата обращения: 09.01.2025)
20. Набиева Ф.С., Кудратова З.Э., Кувандиков Г.Б. Роль Saccharomyces cerevisiae в развитии современной биотехнологии // Достижения науки и образования. 2021. № 5 (77). P. 57 – 60.
21. Global Sugar Market Report – May 2023 [Электронный ресурс] // Ragus. 2023. URL: https://www.ragus.co.uk/global-sugar-market-report-may-2023/ (дата обращения: 09.01.2025)
22. Гулидова В.А. Технологические качества гибридов сахарной свеклы фирмы KWS в условиях северо-запада ЦЧР // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2021. № 1 (64). С. 15.
23. Федулова Т.П., Хуссейн А.С., Налбандян А.А. Перспективная стратегия применения молекулярных маркеров в селекции Beta vulgaris L. (обзор) // Аграрный вестник Урала. 2023. № 02 (231). С. 71 ‒ 82. DOI: 10.32417/1997-4868-2023-231-02-71-82
24. Козеняшева А.А. Методы обработки свекловичного жома для получения биоэтанола // Молодёжь для устойчивого развития регионов: Материалы научно-практической конференции студенческих научных объединений, Тамбов, 21 сентября 2023 года. Тамбов: Тамбовский государственный технический универ-ситет, 2023. С. 174 – 177.
25. Wirawan S.S. et al. Unlocking Indonesia's sweet sorghum potential: A techno-economic analysis of small-scale integrated sorghum-based fuel grade bioethanol industry // Bioresource Technology Reports. 2024. Vol. 25. P. 101706.
26. Романюкин А.Е., Ковтунова Н.А. Изучение перспективных сортов сорго сахарного // Аграрный вестник Урала. 2023. № 7 (236). С. 22 – 31.
27. Медриш М. Э. и др. Анализ технологий переработки топинамбура в дистилляты и алкогольные напитки на их основе // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2023. № 12 (201). С. 260 – 266.
28. Горпиниченко С.И., Ковтунов В.В. Перспективы производства биоэтанола из сорго // Зерновое хо-зяйство России. 2009. № 4. С. 26 – 34.
29. Давидович Е.А. Влияние качественных показателей мелассы на выход спирта // Пищевая и перераба-тывающая промышленность. Реферативный журнал. 2010. № 4. С. 1026.
30. Noorghadami Z. et al. Investigation on the effect of drying-off and harvest date management on quantitative and qualitative yield of sugarcane // Sugar Tech. 2022. Vol. 24. № 6. P. 1699 – 1709.
31. Некрасова Т.П., Ерёменко К.С. Формирование урожайности и выход сахара в корнеплодах гибридов сахарной свеклы // А25 Аграрная наука на Севере – сельскому хозяйству: материалы VII Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием) / отв. ред.: А.А. Юдин, Т.В. Тарабукина, Т.В. Косолапова. Сыктывкар 2025. С. 64 – 68/
32. Бацазов А.Р., Алиев К.Р. Исследования влияния комплекса ферментных препаратов на процесс оса-харивания при производстве спирта из кукурузы // Технические и Естественные науки: сборник статей международной научной конференции, Санкт-Петербург, 2022. С. 60 – 63.
33. Joyia M.A.K. et al. Trends and advances in sustainable bioethanol production technologies from first to fourth generation: a critical review // Energy Conversion and Management. 2024. Т. 321. С. 119037.
34. Биоэтанол: перспективы производства и использования в России и мире [Электронный ресурс] // Группа Миранда. URL: https://mirandagroup.ru/?p=9677_bioetanol (дата обращения: 09.06.2025)
35. Rewlay-Ngoen C. et al. Evaluation of the environmental performance of bioethanol from cassava pulp using life cycle assessment // Journal of Cleaner Production. 2021. Vol. 284. P. 124741.
36. Коршунов А.В. и др. Управление содержанием крахмала в картофеле // Аграрный вестник Урала. 2011. № 2. С. 47 – 50.
37. Бряков В.К. и др. Технология получения концентрированного корма и технического спирта на осно-ве картофеля // Техника и оборудование для села. 2014. № 1. С. 14 – 16.
38. Гельфанд Е.Д., Емельянова М.В. Патент № 2451080 C1 Российская Федерация, МПК C12P 7/06. Способ подготовки картофеля к переработке на спирт: № 2010144588/10: заявл. 29.10.2010: опубл. 20.05.2012 / заявитель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет" (С(А)ФУ).
39. Ковернинский И.Н., Дубовый В.К., Гедьо В.М. и др. Целлюлозно-волокнистый материал для бумаги из мискантуса // Леса России: политика, промышленность, наука, образование: материалы VII Всероссий-ской научно-технической конференции, Санкт-Петербург, 2022. С. 189 – 191.
40. Скиба Е.А. Трансформация мискантуса гигантского в продукты биотехнологического синтеза: рас-чет материальных потоков // BIOAsia-Altai. 2024. Т. 4. № 1. С. 500 – 504.
41. Шавыркина Н.А., Гисматулина Ю.А., Будаева В.В. Перспективы химической и биотехнологической переработки мискантуса // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2022. Т. 12. № 3 (42). С. 383 – 393.
42. Baras J.K., Gaćeša S.B., Pejin D.J. Ethanol is a strategic raw material // Hemijska industrija. 2002. Т. 56. № 3. С. 89 – 104.
2. Grandis A. et al. Scientific research on bioethanol in Brazil: history and prospects for sustainable biofuel // Sustainability. 2024. Т. 16. № 10. С. 4167.
3. Awodi P.S., Ogbonna J.C., Nwagu T.N. Bioconversion of mango (Mangifera indica) seed kernel starch into bioethanol using various fermentation techniques // Heliyon. 2022. Vol. 8. № 6
4. Ahmednooh M., Menezes B. Ethanol Content Increase in Gasoline Toward Sustainable Liquid Fuels World-wide: Impacts on Manufacturing and Supply Chains via Discrete-Event Scenarios // Sustainability. 2025. Vol. 17. № 11. P. 4884.
5. Ghosh N. et al. Ethical issues pertaining to sustainable biodiesel synthesis over trans/esterification process // Sustainable Chemistry and Pharmacy. 2023. Vol. 33. P. 101123.
6. Pecho P. et al. Possibilities of Using Bioethanol as an Alternative Fuel in the Conditions of Jet Engines // Transportation Research Procedia. 2021. Vol. 59. P. 183 – 192. (Scopus)
7. Ethanol Blending Mandate [Электронный ресурс] // International Energy Agency (IEA). URL: https://www.iea.org/policies/2021-ethanol-blending-mandate (дата обращения: 09.01.2025)
8. Warguła Ł. et al. Critical Concerns Regarding the Transition from E5 to E10 Gasoline in the European Union, Particularly in Poland in 2024 – A Theoretical and Experimental Analysis of the Problem of Controlling the Air–Fuel Mixture Composition (AFR) and the λ Coefficient // Energies. 2025. Vol. 18. № 4. P. 852.
9. Hans M. et al. Production of first-and second-generation ethanol for use in alcohol-based hand sanitizers and disinfectants in India // Biomass conversion and biorefinery. 2023. Vol. 13. № 9. P. 7423 – 7440.
10. Rahman M.H., Bhoi P.R. An overview of non-biodegradable bioplastics // Journal of cleaner production. 2021. Vol. 294. P. 126218.
11. Bustamante-Silveira M. et al. Carbon footprint of four bioethanol cropping systems in a temperate region // Biofuels. 2024. Vol. 15. № 8. P. 1029 – 1039.
12. Benavides P. T. et al. Cradle-to-Gate greenhouse gas emissions of the production of ethylene from US Corn ethanol and comparison to fossil-derived ethylene production // Bioresource Technology. 2025. P. 132565.
13. RES in Transport Barometer 2022 [Электронный ресурс] // EurObserv’ER. 2022. URL: https://www.eurobserv-er.org/res-in-transport-barometer-2022 (дата обращения: 09.01.2025)
14. Головин М. С. Производство биоэтанола второго поколения в Российской Федерации на фоне миро-вых тенденций // Экономика и управление. 2022. Vol. 28. № 11. P. 1133 – 1145.
15. Chandrasekhar T. et al. Algae: the reservoir of bioethanol // Fermentation. 2023. Vol. 9. № 8. P. 712.
16. Adams J.M., Gallagher J.A., Donnison I.S. Fermentation study on Saccharina latissima for bioethanol pro-duction considering variable pre-treatments // Journal of applied Phycology. 2009. Т. 21. С. 569-574.
17. MME discute transição energética na aviação [Электронный ресурс] // Ministério de Minas e Energia (Brasil). 2023. URL: https://www.gov.br/mme/pt-br/assuntos/noticias/mme-discute-transicao-energetica-na-aviacao (дата обращения: 09.01.2025)
18. Fit for 55: соглашение о более амбициозном сокращении выбросов в авиации [Электронный ресурс] // Европейский парламент. 2022. URL: https://www.consilium.europa.eu/en/policies/fit-for-55/ (дата обраще-ния: 09.01.2025)
19. Юрова Я. Автомобили зернового откорма [Электронный ресурс] // Коммерсантъ. 2024. URL: https://www.kommersant.ru/doc/6744832 (дата обращения: 09.01.2025)
20. Набиева Ф.С., Кудратова З.Э., Кувандиков Г.Б. Роль Saccharomyces cerevisiae в развитии современной биотехнологии // Достижения науки и образования. 2021. № 5 (77). P. 57 – 60.
21. Global Sugar Market Report – May 2023 [Электронный ресурс] // Ragus. 2023. URL: https://www.ragus.co.uk/global-sugar-market-report-may-2023/ (дата обращения: 09.01.2025)
22. Гулидова В.А. Технологические качества гибридов сахарной свеклы фирмы KWS в условиях северо-запада ЦЧР // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2021. № 1 (64). С. 15.
23. Федулова Т.П., Хуссейн А.С., Налбандян А.А. Перспективная стратегия применения молекулярных маркеров в селекции Beta vulgaris L. (обзор) // Аграрный вестник Урала. 2023. № 02 (231). С. 71 ‒ 82. DOI: 10.32417/1997-4868-2023-231-02-71-82
24. Козеняшева А.А. Методы обработки свекловичного жома для получения биоэтанола // Молодёжь для устойчивого развития регионов: Материалы научно-практической конференции студенческих научных объединений, Тамбов, 21 сентября 2023 года. Тамбов: Тамбовский государственный технический универ-ситет, 2023. С. 174 – 177.
25. Wirawan S.S. et al. Unlocking Indonesia's sweet sorghum potential: A techno-economic analysis of small-scale integrated sorghum-based fuel grade bioethanol industry // Bioresource Technology Reports. 2024. Vol. 25. P. 101706.
26. Романюкин А.Е., Ковтунова Н.А. Изучение перспективных сортов сорго сахарного // Аграрный вестник Урала. 2023. № 7 (236). С. 22 – 31.
27. Медриш М. Э. и др. Анализ технологий переработки топинамбура в дистилляты и алкогольные напитки на их основе // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2023. № 12 (201). С. 260 – 266.
28. Горпиниченко С.И., Ковтунов В.В. Перспективы производства биоэтанола из сорго // Зерновое хо-зяйство России. 2009. № 4. С. 26 – 34.
29. Давидович Е.А. Влияние качественных показателей мелассы на выход спирта // Пищевая и перераба-тывающая промышленность. Реферативный журнал. 2010. № 4. С. 1026.
30. Noorghadami Z. et al. Investigation on the effect of drying-off and harvest date management on quantitative and qualitative yield of sugarcane // Sugar Tech. 2022. Vol. 24. № 6. P. 1699 – 1709.
31. Некрасова Т.П., Ерёменко К.С. Формирование урожайности и выход сахара в корнеплодах гибридов сахарной свеклы // А25 Аграрная наука на Севере – сельскому хозяйству: материалы VII Всероссийской научно-практической конференции (с международным участием) / отв. ред.: А.А. Юдин, Т.В. Тарабукина, Т.В. Косолапова. Сыктывкар 2025. С. 64 – 68/
32. Бацазов А.Р., Алиев К.Р. Исследования влияния комплекса ферментных препаратов на процесс оса-харивания при производстве спирта из кукурузы // Технические и Естественные науки: сборник статей международной научной конференции, Санкт-Петербург, 2022. С. 60 – 63.
33. Joyia M.A.K. et al. Trends and advances in sustainable bioethanol production technologies from first to fourth generation: a critical review // Energy Conversion and Management. 2024. Т. 321. С. 119037.
34. Биоэтанол: перспективы производства и использования в России и мире [Электронный ресурс] // Группа Миранда. URL: https://mirandagroup.ru/?p=9677_bioetanol (дата обращения: 09.06.2025)
35. Rewlay-Ngoen C. et al. Evaluation of the environmental performance of bioethanol from cassava pulp using life cycle assessment // Journal of Cleaner Production. 2021. Vol. 284. P. 124741.
36. Коршунов А.В. и др. Управление содержанием крахмала в картофеле // Аграрный вестник Урала. 2011. № 2. С. 47 – 50.
37. Бряков В.К. и др. Технология получения концентрированного корма и технического спирта на осно-ве картофеля // Техника и оборудование для села. 2014. № 1. С. 14 – 16.
38. Гельфанд Е.Д., Емельянова М.В. Патент № 2451080 C1 Российская Федерация, МПК C12P 7/06. Способ подготовки картофеля к переработке на спирт: № 2010144588/10: заявл. 29.10.2010: опубл. 20.05.2012 / заявитель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет" (С(А)ФУ).
39. Ковернинский И.Н., Дубовый В.К., Гедьо В.М. и др. Целлюлозно-волокнистый материал для бумаги из мискантуса // Леса России: политика, промышленность, наука, образование: материалы VII Всероссий-ской научно-технической конференции, Санкт-Петербург, 2022. С. 189 – 191.
40. Скиба Е.А. Трансформация мискантуса гигантского в продукты биотехнологического синтеза: рас-чет материальных потоков // BIOAsia-Altai. 2024. Т. 4. № 1. С. 500 – 504.
41. Шавыркина Н.А., Гисматулина Ю.А., Будаева В.В. Перспективы химической и биотехнологической переработки мискантуса // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2022. Т. 12. № 3 (42). С. 383 – 393.
42. Baras J.K., Gaćeša S.B., Pejin D.J. Ethanol is a strategic raw material // Hemijska industrija. 2002. Т. 56. № 3. С. 89 – 104.
Валеева А.Р., Хазиахмедова Р.М Перспективы развития и анализ сырья для производства биоэтанола // Chemical Bulletin. 2025. Том 8. № 2. 4. https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-2-4