Hogyan készítik az etanolt?

Az etanolt bármilyen növényből vagy növényből el lehet készíteni, amely nagy mennyiségű cukrot vagy cukorré konvertálható komponenseket tartalmaz, például keményítőt vagy cellulózt.

A cukorrépa és a cukornád cukrokat kinyerhető és feldolgozható. A növények, például a kukorica, a búza és az árpa keményítőt tartalmaznak, amely könnyen átalakítható cukorré, majd etanolmá alakul. Az USA-ban az etanoltermelés nagy része keményítőből származik, és a keményítőalapú etanol szinte teljes egészében Midwest államban termesztett kukoricából készül.

A fák és a fűfélék cukrok nagy részét cellulóznak nevezett rostos anyagba zárják, amely cukrokra bontható és etanolból előállítható. Az erdészeti tevékenységek melléktermékei felhasználhatók cellulózos etanolhoz: fűrészpor, faforgács, ágak. Használhatók növényi maradványok, például kukoricacsutka, kukoricalevél vagy rizsszár. Néhány növényt kifejezetten cellulóz-etanol előállítására lehet termeszteni, nevezetesen váltófűt. A cellulózos etanol forrásai nem ehetők, ami azt jelenti, hogy az etanol előállítása nem kerül közvetlen versenybe a növények takarmányozással történő felhasználásával.

A legtöbb etanolt négylépéses eljárással állítják elő:

1. Az etanol alapanyagot (növényeket vagy növényeket) őrölték meg a könnyebb feldolgozás érdekében;
2. A cukor feloldódik az őrölt anyagból, vagy a keményítőt vagy a cellulózt cukorré alakítják. Ez főzési folyamaton keresztül történik.
3. Az olyan mikrobák, mint az élesztő vagy a baktériumok táplálkoznak a cukorral, és az erjesztésnek nevezett eljárás során etanolt termelnek, lényegében ugyanúgy, mint a sör és a bor készítése. A széndioxid ennek az erjesztésnek a mellékterméke;
4. Az etanolt desztillálva kapjuk meg a magas koncentrációt. Benzin vagy más adalékanyag van hozzáadva, így az emberek nem fogyaszthatják el - ezt denaturációnak nevezik. Ilyen módon az etanol elkerüli az ital-alkoholra kivetett adót.

Az elhasznált kukorica egy desztillátormagnak nevezett hulladék. Szerencsére értékes takarmányként szolgál, mint például szarvasmarha, sertés és baromfi.

Az etanolt előállíthatják nedves őrlési eljárással is, amelyet sok nagy termelő használ. Ez a folyamat egy áztatási periódust foglal magában, amely után a gabonacsíra, az olaj, a keményítő és a glutén mind elválasztódik, és sok hasznos melléktermékké dolgozzák fel. Ezek közé tartozik a magas fruktóztartalmú kukoricaszirup, és édesítőszerként használják számos elkészített ételben. A kukoricaolajat finomítják és értékesítik. A glutént a nedves őrlés során is extrahálják, és szarvasmarha, disznó és baromfi takarmány-adalékanyagaként értékesítik.

Az etanolgyártásban az Egyesült Államok vezet világszerte, ezt követi Brazília. Az Egyesült Államok belföldi termelése a 2004-es 3,4 milliárd gallonról 2015-re 14,8 milliárdra emelkedett. Ebben az évben 844 millió gallont exportáltak az Egyesült Államokból, elsősorban Kanadába, Brazíliába és a Fülöp-szigetekre.

Nem meglepő, hogy az etanolüzemek a kukorica termesztésén találhatók. Az Egyesült Államok üzemanyagának nagy részét Középnyugaton termelik, számos üzemben Iowában, Minnesotában, Dél-Dakotában és Nebraskában találhatóak. Onnan teherautóval vagy vonattal szállítják a nyugati és keleti partok piacaira. Folyamatban vannak egy erre a célra szánt terv csővezeték etanol szállítása Iowa-ból New Jersey-be.

Energiaügyi Tanszék. Alternatív üzemanyag-adatközpont.

Szerkesztette Frederic Beaudry.