Помоги проекту - поделись книгой:
Компьютерра
20.12.2010 - 26.12.2010
Статьи
Платформа ПК: чего ждать в 2011 году
Накануне каждого нового года маркетологи компьютерных компаний убеждают нас, что грядущий год обещает стать переломным для индустрии высоких технологий. Эти прогнозы сбываются далеко не всегда, но в 2011 году ситуация на рынке действительно может измениться кардинальным образом. Судите сами: и AMD, и Intel намерены выпустить процессоры, разработанные чуть ли не с нуля, nVidia планирует перехватить у AMD (про бренд ATI забудьте) преимущество на рынке графических ускорителей с поддержкой DirectX 11, производители жёстких дисков наметили себе преодолеть трёхтерабайтный барьер, а разработчики SSD-накопителей рассчитывают и дальше наращивать быстродействие твердотельных дисков.
Оба процессорных гиганта собираются в будущем году выпустить принципиально новые семейства чипов, ориентированные на все сегменты рынка.
AMD делает ставку на чипы под кодовым наименованием Fusion, которые в самой компании называют не центральными процессорами, а APU — Accelerated Processing Unit («ускоренным процессорным элементом»). Микросхемы представляют собой гибрид универсального и многоядерного графического процессора с функцией параллельных вычислений, выполненный на одном кристалле. Fusion - одна из перспективных разработок компании, задуманная ещё несколько лет назад на этапе приобретения канадского производителя графических ускорителей ATI, технологии которого в результате стали доступны AMD.
В будущих чипах будут применяться две микроархитектуры, оптимизированных для разных применений, — Bobcat и Bulldozer. Микроархитектура Bobcat разработана специально для энергоэффективных процессоров, рассчитанных на установку в нетбуках и неттопах и потребляющих не более 1 ватта энергии. При этом, в отличие от Intel Atom, построенных на классическом принципе последовательного исполнения инструкций, в Bobcat используется механизм внеочередного исполнения команд, типичный для «больших» мобильных и настольных процессоров.
Микроархитектура Bulldozer предназначена для создания высокопроизводительных процессоров, которые будут состоять из одного или нескольких двуядерных модулей с общим внешним интерфейсом (блоков выборки и декодирования), блока вычислений с плавающей запятой и кэш-памяти второго уровня. Такая схема была выбрана для оптимизации конструкции и одновременно для снижения себестоимости. Поскольку в работающем многоядерном процессоре некоторые блоки часто остаются незадействованными, их можно сделать общими для нескольких «ядер». В результате процессор будет состоять из меньшего числа блоков, его физические размеры будут меньше, он станет экономичнее, «прохладнее» и дешевле.
В чипах на основе Bulldozer также появится технология автоматического разгона, аналогичная интеловской Turbo Boost.
В первой половине 2011 года планируется выпустить несколько вариантов чипов под кодовыми названиями Llano, Ontario, Zambezi и Zacate, которые рассчитаны на самые различные типы компьютеров — от бюджетных нетбуков до игровых систем и высокопроизводительных серверов. Чипы планируется производить по 40- и 32-нанометровым технологическим нормам.
Intel рассчитывает привлечь потребителя микроархитектурой Sandy Bridge: на неё будут переведены как мобильные, так и десктопные процессоры под знакомыми марками Core i3, i5 и i7. Первоначально планировалось, что первые модели процессоров и системных плат на базе новой архитектуры поступят в продажу в начале 2011 года, однако, по некоторым данным, в Малайзии уже продаются «настольные» Core i5-2300 (2,8 ГГц), i5-2400 (3,1 ГГц) и i7-2600 (3,4 ГГц) для новейшего разъёма LGA-1155, а также материнские платы к ним.
К основным нововведениям микроархитектуры Sandy Bridge относятся полностью переработанная конструкция вычислительных ядер, обеспечивающая высокую производительность при пониженном энергопотреблении, новое интегрированное графическое ядро, самое мощное из когда-либо выпускаемых Intel (вдвое производительнее того, что встраивается в современные Core i3/i5), со встроенным аппаратным декодером видео, кольцевая шина, соединяющая процессорные ядра, графическое ядро и общую кэш-память третьего уровня.
Принципиально важная особенность Sandy Bridge — обновлённая технология автоматического разгона Turbo Boost, которая здесь реализована как в ЦП, так и в ГП, причём изменение частот ядер универсального и графического процессора будет осуществляться независимо. Например, если для сложных вычислений требуются мощности центрального процессора, то будет увеличиваться именно его частота, а в играх, наоборот, будет повышаться частота графического ядра (до 1100-1350 МГц), не затрагивая без необходимости частоту ЦП. Такая схема даёт большую гибкость для оптимизации тепловыделения, поскольку одновременно разогнанные ядра существенно повысили бы максимальный термопакет.
В планах Intel на 2011 год значится выпуск двух-, четырёх-, шести- и восьмиядерных процессоров на базе Sandy Bridge.
В связке с новыми чипами будут работать и новые наборы системной логики серии 6x, поддерживающие SATA-III (6 Гбит/с), PCI Express 2.0 и системную шину DMI 2.0. Первыми должны быть официально представлены массовый чипсет H67, высокопроизводительный P67 и три модели, ориентированные на корпоративных пользователей, — B65, Q65 и Q67. Наборы микросхем отличаются числом поддерживаемых портов SATA, поддержкой встроенной в процессоры графики (P67 работает только с дискретными ускорителями), а также способностью объединять линии PCI Express для установки двух или более видеокарт в режимах SLI или CrossFireX. Первые системные платы на базе P67 уже продаются в некоторых азиатских странах.
В первом квартале 2011 года AMD планирует выпустить свой новый флагман — Radeon HD 6990. Графический ускоритель, известный под кодовым названием Antilles, построен на основе двух чипов Cayman: первые карты на основе этих микросхем были официально представлены в начале декабря 2010 года — это Radeon HD 6970 и Radeon HD 6950, также относящиеся к высокопроизводительным моделям. В Cayman реализована новая шейдерная архитектура VLIW4: если в предыдущей VLIW5 использовались 4 простых и 1 сложный вычислительный блок, то теперь все четыре блока обладают одинаковой функциональностью, а распределением нагрузки между ними занимается отдельный блок T. В ядре Cayman 24 SIMD-ядер и до 96 текстурных блоков.
О производительности Radeon HD 6990 можно судить исходя из того, что если двухпроцессорная Radeon HD 5970 по мощности примерно соответствует нынешнему флагману nVIDIA GeForce GTX 580, то новинка определённо станет абсолютным лидером.
NVidia готовит адекватный ответ в виде новой микроархитектуры Kepler, которая, как утверждают представители компании, обеспечивает в два-три раза большую производительность вычислений с плавающей запятой на ватт потреблённой электроэнергии, чем нынешняя архитектура Fermi, реализованная в сериях GeForce GTX 4xx и 5xx. Какие-либо технические подробности в nVidia пока не раскрывают, так что новинка вполне может оказаться неприятным сюрпризом для AMD, которая в течение всего 2010 года удерживала знамя лидера на рынке высокопроизводительной графики.
В будущем году ожидается заметное оживление на рынке компьютерных накопителей: производители традиционных винчестеров рассчитывают представить новые модели жёстких дисков ёмкостью 3 Тбайта и более, а также гибридные накопители, в которых для повышения производительности используются твердотельная память небольшой ёмкости. В принципе, такая гибридная технология далеко не нова (возьмём хотя бы возможность «ускорения» Windows Vista и 7 при помощи флэш-драйва), но на массовом рынке винчестеров она пока не получила распространения. Повышение скоростей будет достигаться именно за счёт плотности записи и оптимизации работы контроллера, в то время как скорости вращения шпинделя и объём кэша вряд ли существенно вырастут.
В области твердотельных SSD-накопителей тоже намечается заметный прогресс: лидеры индустрии, среди которых Intel, Indilinx и SandForce, готовы к выпуску контроллеров нового поколения, позволяющих увеличить скорость работы таких дисков. Особо стоит отметить компанию SandForce, которая в 2010 году выпустила самые популярные на сегодняшний день контроллеры серии SF-1200, — именно они стоят в большинстве современных SSD. В новой серии SF-2000 появятся поддержка интерфейса SATA-III, обеспечивающего скорость 6 Гбит/с, усовершенствованная система шифрования, а также целых ряд нововведений, позволяющих работать с флэш-памятью последних поколений. По данным самой SandForce, контроллеры серии SF-2000 обеспечат последовательное чтение и запись файлов со скоростью до 500 Мбайт в секунду, что примерно вдвое быстрее, чем умеют массовые SSD-диски нынешнего поколения. Впрочем, уже сегодня существуют диски, способные считывать и записывать данные на скорости до 740 Мбайт в секунду, однако это модели для энтузиастов, практически недоступные обычным пользователям. Очевидно, что с появлением нового поколения контроллеров скоростные SSD получат гораздо большее распространение.
Единственная область рынка, где в 2011 году не ожидается никаких существенных подвижек, — это сегмент оперативной памяти. Как и в 2010 году, править бал и дальше будет DDR3, перекрывающая все потребности современных систем. Все наборы системной логики и процессоры, которые ожидаются в будущем году, рассчитаны именно на этот тип памяти. Более того, значительная часть выпускаемых сегодня микросхем памяти с избытком перекрывает частотные требования, предъявляемые к ним процессорами и чипсетами 2011 года.
Впрочем, технологии позволяют выпускать и ещё более высокочастотные микросхемы, чем, скорее всего, и воспользуются производители оверклокерской памяти, доведя частоту DDR3 до 3000 МГц. Другое направление совершенствования DDR3 также связано с развитием технологий, благодаря которым можно понижать напряжение питания оперативной памяти, что означает снижение энергопотребления и тепловыделения.
Мы описали только малую часть инноваций 2011 года в области компьютерных технологий, о которых известно уже сегодня. Между тем в течение будущего года может появиться множество ещё более впечатляющих и неожиданных разработок — взять хотя бы микроархитектуру графических процессоров Kepler. Но даже судя по уже объявленным планам, 2011 год обещает стать весьма интересным для всех, кто интересуется высокими технологиями.
Интервью
Российские IT-компании за рубежом: ISDEF
Продолжая разговор о работе российских компаний за рубежом, нельзя пройти мимо ассоциации «Форум Независимых Разработчиков Программного Обеспечения» ISDEF. В её работе участвуют различные компании (преимущественно малые и средние), многие из которых активно осваивают иностранные рынки. Для начала мы коротко расскажем о самой организации.
По словам исполнительного директора ISDEF Юрия Ушакова, первая встреча основателей ассоциации состоялась осенью 1998 года, а к весне 2002 года окончательно оформилось намерение о проведении полноценной конференции. Членами ISDEF стали не только разработчики, но и распространители ПО. Также в ISDEF сформировалась мощная юридическая служба, обеспечивающая интересы членов ассоциации на рынках России, Европы, а также США и Канады. Конференции ISDEF проводятся дважды в год. Участие в ISDEF персональное, поскольку членами ассоциации являются не компании, а люди.
Деятельность ассоциации напрямую не связана с внешнеэкономической активностью её участников, тем не менее большинство покупателей продуктов членов ISDEF находятся вне России. Входящие в ISDEF компании (в работе ассоциации они участвуют через своих представителей — членство в ISDEF персональное) используют возможности ассоциации для получения консультаций по различным вопросам. Очень важный момент — юридическое сопровождение бизнеса вне территории России. Юристы — члены ISDEF помогают своим коллегам решить насущные вопросы. Большая часть софта продается через регистраторов (Германия, США), которые активно помогают работе ассоциации. Также поддерживаются партнёрские связи с рекламными и маркетинговыми агентствами у нас и за рубежом.
От работы ассоциации перейдём к входящим в неё компаниям. Мы намеренно рассматриваем не похожих друг на друга разработчиков — это поможет выявить общие закономерности.
Первый вопрос, который стоит прояснить: как российские разработчики выходят на чужие рынки и насколько это сложно. Владелец компании DeviceLock Ашот Оганесян говорит следующее: «Исторически так сложилось, что DeviceLock начал продаваться сначала на рынках США и Западной Европы, и лишь шесть-семь лет назад продукт вышел на российский рынок и обзавёлся русскоязычной документацией, интерфейсом, поддержкой, сайтом и прочими локализованными атрибутами». По его словам, в 1996 году конкурентов у компании не было, и DeviceLock фактически создала нишу device control на мировом рынке. «Заказчики часто и не представляли, где разрабатывается продукт; у нас с самого начала была возможность продавать его в онлайне через двух крупнейших на тот момент регистраторов ПО (ныне поглощённых компанией Digital River) — американского и немецкого. Более того, довольно быстро DeviceLock начала строить партнёрскую сеть дистрибьюторов и ресселеров по всему миру (Северная Америка, Европа и Азия)», — говорит эксперт.
Alawar Entertainment также дебютировала на западном рынке: «Изначально мы планировали заниматься большими хардкорными играми, это было в самом начале нашего пути, в 1998 году и даже немного до того. Но в августе в стране случился экономический кризис, и средств для развития крупных проектов попросту не было. Разработка больших CD-игр не окупалась. Именно тогда мы обратили внимание на shareware-игры — маленькие развлекательные программы, продаваемые в Северной Америке по условно-бесплатной лицензии. Термина casual games, конференций, да и каналов продаж игр в текущем представлении ещё не было. Однако небольшие игрушки можно было сравнительно быстро разработать и окупить, продавая их в Северной Америке — единственном пространстве, на котором пользователи на тот момент умели пользоваться и покупать в интернете», — говорит Татьяна Чернова, PR-директор компании. Alawar Entertainment — один из первых разработчиков в Восточной Европе, освоивших этот сегмент. В Северной Америке разработчиков казуальных игр также было немного, так что на старте серьёзная конкуренция компании не грозила. Как и Device Lock, Alawar Entertainment пришла в Россию как дистрибьютор, закрепившись на иностранном рынке.
В ISDEF входят не только представители компаний; есть здесь и разработчики-индивидуалы. Мы обратились к одному из создателей программы «Стереоскопический визуализатор биологических макромолекул (VisProt3DS)» Николаю Втюрину. По его словам, рынок (даже мировой) средств визуализации биохимических процессов очень мал и разработчикам не было смысла замыкаться только на одну страну. «Завели аккаунты в таких регистрирующих компаниях, как RegNow и ShareIt, — говорит Николай. — Было относительно несложно. Гораздо сложнее совмещать научную работу, написание программ и раскрутку своего сайта (он у нас до сих пор пока в очень примитивном состоянии, но мы осознаём это и работаем над этим). Конкуренты встретили нас спокойно».
Как видите, российские разработчики предпочитают сразу начинать бизнес за границей. Далее мы попытаемся выяснить причины такой привлекательности иностранных рынков (или наоборот, непривлекательности рынка российского).
Компании Device Lock было проще работать на не российских рынках. По словам Ашота Оганесяна, в последние годы бурного газово-нефтяного изобилия в России тоже стали покупать ПО, но прочие проблемы (бюрократия, постоянное ухудшение налогового и инвестиционного климата и т.п.) никуда не делись. «Нам интересно и комфортно работать в США, Японии, Германии, Великобритании и Италии: во всех этих странах у нас есть представительства и сильные локальные партнёры. В России мы по-прежнему держим разработку и часть технической поддержки, но в связи с последними ухудшениями в налоговой системе, ущемляющими интересы высокотехнологичного бизнеса, мы думаем о переводе разработки в более дружественные страны (Украина, Белоруссия, США и даже Индия)», — сообщил г-н Оганесян «Компьютерре».
Татьяна Чернова также подтверждает, что российской компании Alawar Entertainment сложнее было начинать работать в России: «Когда мы выходили на рынок США, там уже были сформированные механизмы получения прибыли от продажи казуальных игр, широкополосный доступ был развит, проникновение пластиковых карт для оплаты продуктов было высоким. В России ничего этого не было, приходилось развивать рынок продаж с нуля: приучать пользователей к игровому формату и самой покупке в сети, продумывать механизмы оплаты, ведь кредитных карт практически не было. Но желание открыть мир казуальных игр на нашем родном рынке было велико. Вот эта энергия нам, наверное, и помогла», — говорит она.
Для Николая Втюрина иностранные рынки интереснее российского, потому что в развитых странах (в том числе и в Китае) молекулярной биологией, генной инженерией, биотехнологией и подобными дисциплинами занимаются гораздо более интенсивно и масштабно. «Создаётся впечатление (или это не впечатление?), что науку в России просто уничтожают, несмотря на противоположные декларации, поэтому покупателей очень мало. На зарубежных рынках в этом смысле работать легче,» — говорит он.
Мы спросили экспертов, планируют ли их компании расширять свой зарубежный бизнес и какие рынки являются наиболее перспективными для российских разработчиков. Ашот Оганесян сообщил, что DeviceLock постоянно увеличивает свое присутствие вне России. Сейчас компания расширяет офисы в Лондоне и Милане, а также активно строит партнёрскую сеть на Ближнем Востоке и в Южной Африке. Наиболее перспективными для DeviceLock являются рынки США, Японии и Германии.
Alawar Entertainment активно осваивает новые рынки. В следующем году компания будет активно продвигать свои продукты в Чехии, Польше, Турции, Израиле, Германии и Испании: «По сравнению с Америкой или Россией, индустрия казуальных игр в этих странах только начинает развиваться, а мы уже накопили колоссальный опыт в этом сегменте, поэтому у нас есть все шансы занять лидирующие позиции в новых регионах», — говорит Татьяна Чернова.
Разработчики VisProt3DS планируют увеличить продажи за счёт улучшения качества программы и включения в неё очень наукоёмких модулей. Наиболее перспективными Николай Втюрин считает рынки США и Китая — в этих странах очень хорошо финансируют научные разработки.
По мнению Ашота Оганесяна, аутсорсинг мало чем отличается от добычи и торговли углеводородами. Для компании DeviceLock никогда не стоял вопрос, разрабатывать ли свой продукт или заниматься аутсорсингом: "В современном мире нет границ для бизнеса, особенного для софтверного, поэтому на развитых рынках нет никаких существенных препятствий для выхода нового продукта. Есть только одно «но»: все эти рынки — высококонкурентные, поэтому надо иметь действительно хороший продукт и желательно источник финансирования. Ну и, разумеется, не надо выходить на развитые рынки в качестве российской компании, это мало того что неудобно логистически, так ещё и несёт дополнительные репутационные риски", — считает г-н Оганесян.
Татьяна Чернова также утверждает, что собственный продукт развивать выгоднее. По её словам, отечественные компании зачастую создают более качественные, более инновационные продукты. Россия, Белоруссия и Украина придерживаются израильской модели разработки: высокое качество, нестандартные решения, креативный подход. В отличие, скажем, от Индии и Китая, с большими объёмами и монотонной работой.
Мы рассмотрели только трёх участников Ассоциации ISDEF, но многие из входящих в неё компаний активно работают на иностранных рынках. Интересен тот факт, что, в отличие от таких «монстров», как «Лаборатория Касперского» или «1С», малые и средние компании предпочитают сразу начать работать за рубежом и лишь потом прийти на российский рынок. К сравнительному анализу рынков мы обязательно вернёмся в заключительной статье серии, а на очереди у нас компания «Центр Речевых Технологий», которая стала одним из ведущих мировых производителей средств анализа аудиозаписей, используемых экспертами-криминалистами. Кстати, недавно продукты этой компании помогли известной певице Бритни Спирс в ее споре с прессой.
Российские IT-компании за рубежом: Spirit
Цикл материалов о том, как наши разработчики осваивают иностранные рынки, продолжает публикация, посвященная компании Spirit. В списке её клиентов есть многие крупнейшие транснациональные корпорации, а вот число российских заказчиков не так велико. Председатель правления Spirit Андрей Свириденко рассказал о причинах этого дисбаланса.
- Расскажите о ваших зарубежных проектах. Почему возникла необходимость выхода на иностранные рынки и насколько это было сложно? Как вас встретили заказчики и конкуренты?
- Сегодня Spirit является крупнейшим поставщиком встраиваемых голосовых и видеодвижков, и наши программные продукты работают внутри популярных продуктов от Apple, Adobe, ARM, AT&T, Blizzard, BT, China Mobile, Cisco, Ericsson, HP, HTC, Huawei, Korea Telecom, Kyocera, LG, Microsoft, NEC, Oracle, Polycom, Radvision, Samsung, Skype, Texas Instruments, Toshiba, ZTE и более 250 других мировых лидеров в 80 странах мира. Продукты Spirit обеспечивают свыше 200 миллионов каналов связи, а прямые клиенты нашей компании поставляют на мировой рынок более 60% всех смартфонов.
Зарубежные рынки гораздо более конкурентны по сравнению с российским, и иностранные технологические лидеры больше готовы вкладывать средства в инновационные разработки. В России, к сожалению, привыкли либо копировать, либо просто покупать продукты, решения и бизнес-модели, уже опробованные и успешные на Западе. У нас крупные компании, включая ведущих операторов связи, не хотят рисковать и создавать что-то инновационное — копируя, меньше рискуешь, пока нефть дорогая, и потребительские рынки растут сами собой. Поэтому 90% продаж Spirit — за рубежом, хотя и в России у нас есть важные клиенты, такие как Министерство Образования, Министерство Обороны, МЧС, ФСО, «Российские Космические Системы», QIP, SIPNET и др.
Основное преимущество Spirit — качество и новый функционал наших разработок. Сегодня наш основной новый продукт — это «ВидеоМост», софт для многоточечных видеоконференций на ПК, подключенных к интернету, а также программный сверхчувствительный навигационный приемник ГЛОНАСС/GPS, надежно принимающий спутниковый сигнал даже внутри помещений.
- Иностранные рынки интересней российского? Насколько легче или сложнее там работать?
- Иностранные рынки — другие, и они существенно более конкурентны и более честны по сравнению с российским. В Азии, Европе и США — другая среда, иной менталитет, иные потребности, иные схемы бизнес-отношений. Это создает другие условия в работе с зарубежными партнерами. Компания Spirit работает в 80 странах мира на всех континентах. Недавно мы стали осваивать российские технологические рынки, которые сильно (на 20 — 10 — 5 лет в зависимости от сегмента) отстают от зарубежных. Крупные отечественные компании близки к государству и не горят желанием тестировать пионерские продукты, не умеют быстро принимать решения в области инноваций. Надеемся, что эта ситуация в России начнет меняться, поэтому мы работаем теперь и с российскими партнерами, предлагая им разработки в области новых перспективных технологий связи и навигации.
- Вы планируете увеличивать свое присутствие за рубежом? Какие рынки вы считаете наиболее перспективными для своей компании и почему?
- Да, сегодня у нас есть свои представители в Китае, Франции, Германии, Израиле, Италии, Японии, Корее, Тайване, Сингапуре, Египте и США, но, разумеется, мы не собираемся останавливаться на достигнутом. Мы стремимся укрепить и расширить свое присутствие на зарубежных рынках. Сегодня для нас привлекательным является азиатский рынок, особенно китайский, в силу своего размера. Азиатские страны, такие как Япония, Корея, Тайвань и Китай активно занимают лидирующие позиции в области новых технологий, поставляя всему миру передовое оборудование связи и навигации. Мы также продолжает активно работать на софтверном рынке США.
- Продвигать собственные проекты выгодней, чем заниматься аутсорсингом? Как Вы оцениваете шансы российских IT-компаний на иностранных рынках?
- Spirit — российская компания, производящая и продающая собственные инновационные программные продукты и обладающая всеми правами на интеллектуальную собственность. То есть при продаже лицензий зарубежным клиентам мы остаемся полными владельцами нашего продукта. Конечно, тягаться с многомиллиардными зарубежными компаниями трудно, тем более что многие из них являются монополистами в определенных областях, именно поэтому большинство российских компаний предпочитают зарабатывать на проектах разработки по заказам иностранных компаний, передавая по контракту мировым гигантам права на интеллектуальную собственность российских разработчиков. Этот путь гораздо легче, но менее перспективен для России. Думаю, нам не стоит конкурировать в аутсорсинге с Индией и Китаем, а следует идти по пути Израиля в экспорте инновационных продуктов. Продавать собственные программные продукты гораздо труднее, чем продавать человеко-часы разработчиков, это требует понимания иностранных рынков, анализа деятельности конкурентов, понимания глобальных тенденций развития технологий, опыта и денег для международных продаж и маркетинга. Все это крайне трудно, но необходимо реализовать для нашей страны, которая обладает высокоинтеллектуальными, образованными, креативными людьми, имеет мировые амбиции и не хочет оставаться только сырьевым придатком Запада и Востока.
Вадим Яковлев (ИК СО РАН) о перспективах биотоплива
Практически все виды топлива, особенно на основе нефти, сложно и дорого производить. Сторонники альтернативной энергетики предлагают в качестве частичной замены традиционных топлив — биотопливо. Основным аргументом в пользу использования биологического сырья как источника тепловой энергии стало то, что запасы пропадающей зря биомассы очень велики, особенно в России, с ее огромной пустующей территорией. Их рациональная переработка позволила бы частично решить энергетическую проблему, особенно для удаленных регионов. Но критики биотоплива относятся к идее «ездить на рапсе» крайне скептически, как и к другим видам альтернативной энергетики: солнечной, ветряной, энергии рек и океана. Среди доводов «против» главные — это риск роста цен на сельскохозяйственные культуры, экологическая опасность производства. А пока продолжается этот научный спор, рост производства биотоплива медленно, но уверенно продолжается.
Об основных задачах, которые стоят сейчас в области создания биотоплива, рассказывает кандидат химических наук, заведующий лабораторией каталитических процессов переработки возобновляемого сырья Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Вадим Яковлев.
- Вадим Анатольевич, какие существуют виды биотоплива?
- Биотоплива разделяются на два типа: первого и второго поколения. К биотопливам первого поколения относятся биоэтанол, произведенный из сахарного тростника, кукурузы, пшеницы и других злаковых культур, и биодизель, полученный из масляничных культур — сои, рапса, пальмы, подсолнечника. Для их выращивания требуется использование качественных пахотных земель, много сельскохозяйственной техники, а также удобрений и пестицидов. Конечно, при таком раскладе производство биотоплива напрямую конкурирует с пищевым сектором экономики. Это приводит к своим последствиям в социальной сфере и придает негативную окраску всей биоэнергетике.
Топливный биоэтанол получают сбраживанием сахаров с помощью технологии производства пищевого этанола без дополнительных стадий очистки. Биодизель получают методом химической реакции жиров растительных масел и низших спиртов (в первую очередь метанола).
Биотоплива второго поколения производятся из непищевого сырья. Оно может включать в себя отработанные жиры и растительные масла, биомассу деревьев и трав. Преимущество такого топлива заключается в том, что эти растения могут выращиваться на менее благоустроенных землях с применением минимального количества техники, удобрений и пестицидов. Минусом же является то, что лигноцеллюлоза древесины — это сложный полимерный углевод, он требует гораздо больше химических превращений и, соответственно, энергии для получения из него жидких топлив, чем при производстве биотоплив первого поколения. Но эффективность производства энергии из биомассы биотоплив обоих поколений одинакова, составляет примерно 50%.
Из лигноцеллюлозы растений может быть получено два типа биотоплив — биоэтанол и бионефть. Этанол получают методом кислотного гидролиза целлюлозы, а потом сбраживают полученные сахара. Как получают бионефть? Сначала нужно измельченную биомассу быстро нагреть по специальной технологии, а потом получаемые продукты быстро охладить. Но такая нефть, увы, непригодна для использования в качестве моторного топлива: требуется ее дальнейшая переработка.
Биодизель из непищевого сырья — это тоже биотопливо второго поколения. Его получают из технических масленичных культур и микроводорослей. За счет быстрого роста и размножения микроводорослей можно получить топлива от 15 до 200 раз больше, чем из лучшей сельскохозяйственной масленичной культуры.
Также к биотопливам второго поколения относят биотоплива первого поколения, полученные по новым технологиям, которые приводят к снижению потребления ископаемых топлив при их производстве, а также к снижению вредного воздействия на окружающую среду.
Есть и другая классификация биотоплива — по способам его получения. Существуют химический, термохимический и биологический методы.
Особняком стоит относительно новый тип биотоплива — грин-дизель (Green diesel, «суперцетан», «supercetane»). Если говорить упрощенно, это смесь углеводородов дизельной фракции. Грин-дизель обладает высоким цетановым числом (характеристикой воспламеняемости) — 70-85, это очень хороший уровень. Грин-дизель позиционируется как улучшающая добавка к традиционным дизельным топливам.
В настоящее время разрабатываются концепции и технологии для получения биотоплив третьего поколения, которые будут более рентабельными и экологически чистыми (с минимальным совокупным выбросом СО2 в атмосферу).
- Насколько масштабны ресурсы сырья, из которого делают биотопливо? Вообще, биотопливо — это дешево?
Поделиться книгой: