Борщевик Сосновского: злостный сорняк или возобновляемый источник энергии?

borshevik Credit: common.wikimedia.org

Промышленное выращивание борщевика Сосновского началось в нашей стране после окончания Великой Отечественной Войны. Тогда правительство СССР искало наиболее оптимальную и неприхотливую кормовую культуру, так как сельское хозяйство в послевоенные годы пребывало в запустении. Борщевик казался идеальным кандидатом, и в середине прошлого века растение культивировали. Но оно не оправдало возложенных на него надежд. Силос, получаемый из борщевика, оказался жидким и некачественным. Молоко коров, употреблявших борщевик, приобрело горький привкус. Сами животные из-за фитоэстрагона, содержащегося в растении, становились бесплодными.

От культивирования борщевика отказались еще до перестройки, и растение распространилось как злостный сорняк. Помимо того, что его повсеместное распространение вредит окружающей среде и вытесняет местные виды, борщевик также представляет угрозу для людей — он ядовит. В период вегетации в растении накапливаются светочувствительные вещества из группы фуранокумаринов. При попадании на кожу они способны вызывать сильные фотоожоги. По этой причине растение было занесено в «Черную книгу флоры России» как сорное и опасное. На сегодняшний день борщевик продолжают культивировать только в республике Коми.

Опасный сорняк неоднократно пытались истребить, но были и попытки найти ему новое применение. Например, проводилось исследование по получению целлюлозы из борщевика для производства внутренних слоев упаковочного картона.

На этом российские ученые не остановились. Когда наша страна обратила свой взор на возобновляемые источники энергии и даже запустила оптовую поддержку программы зеленой генерации, ученые взглянули на борщевик под другим углом.

На сегодняшний день для производства биотоплива в России и в мире используют такие сахароносные культуры как: сахарный тростник, свекла, сорго и топинамбур. Сахарный тростник культивируется только в странах с тропическим и субтропическим климатом, а сахарная свекла и топинамбур выращивается для продовольственных целей. В связи с чем производство из них биотоплива выходит весьма затратным.

Содержание сахаров в борщевике от фазы бутонизации до цветения составляет 17–31% (у сахарной свеклы 24%). Он неприхотлив, прекрасно растет без особого ухода, что успешно доказал, превратившись в трудноистребимый сорняк. Урожайность дикорастущего борщевика — 50 тонн на гектар, а культивируемого — 250 тонн на гектар. Для сравнения, урожайность сахарного тростника — 65 тонн на гектар.

Ученые, изучившие борщевик на предмет производства биотоплива, нашли способ сразу убить двух зайцев: заменить используемые методы производства биоэтанола из культур продовольственного назначения и получить дешевое биотопливо, а также решить проблему распространения и вредоносности борщевика как агрессивного инвазионного вида за счет сбора дикорастущих растений.

Патент на переработку борщевика Сосновского приобрело Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии).

Получение биоэтанола из борщевика происходит в несколько этапов: сначала сбор и измельчение зеленой массы, получение сока и добавление в него дрожжей или специальных спиртовых бактерий. Бактерии превратят сахарозу в глюкозу и фруктозу, а затем в этанол и углекислый газ. Процесс брожения может занять 3–5 дней. Полученный биоэтанол можно использовать для производства биотоплива.

Касательно биотоплива, в наши дни наиболее распространены топливные смеси с низким содержанием этанола — Е5, Е7 и Е10. В США и Бразилии достаточно широко применяется Е85 — смесь, содержащая 85% этанола и 15% бензина. Существует также Е95. Кстати, компания Skania начала разрабатывать дизельный двигатель для автобуса, работающий на 95% этаноле еще в середине 80-х годов.

Остается надеяться, что новое применение растения, именуемого «местью Сталина», скоро принесет свои плоды, а наша страна и автолюбители получат новое экологичное топливо на основе борщевика.

Ксения Пенская