Kako se proizvodi etanol?

Etanol se može proizvesti iz bilo kojeg usjeva ili biljke koji sadrži veliku količinu šećera ili komponenata koje se mogu pretvoriti u šećer, poput škroba ili celuloze.

Šećerna repa i šećerna trska mogu svoje šećere izlučiti i preraditi. Usjevi poput kukuruza, pšenice i ječma sadrže škrob koji se lako pretvara u šećer, a zatim pretvara u etanol. Većina etanola u SAD-u proizvodi se od škroba, a gotovo sav etanol na bazi škroba proizvodi se od kukuruza uzgojenog u srednjozapadnim državama.

Drveće i trave imaju veći dio šećera zaključan u vlaknastom materijalu zvanom celuloza, koji se može razgraditi u šećere i pretvoriti u etanol. Nusproizvodi šumarstva mogu se koristiti za celulozni etanol: piljevina, drvena sječka, grane. Također se mogu koristiti ostaci usjeva, poput kukuruznih kalupa, lišća kukuruza ili stabljika riže. Neke usjeve mogu se posebno uzgajati da bi se stvorio celulozni etanol, ponajviše zamjena trava. Izvori celuloznog etanola nisu jestivi, što znači da proizvodnja etanola ne dolazi u izravnu konkurenciju s upotrebom usjeva za hranu ili stočnu hranu.

Većina etanola se proizvodi primjenom postupka u četiri koraka:

1. Etanolne sirovine (usjevi ili biljke) uzemljuju se radi lakše obrade;
2. Šećer se otopi iz mljevenog materijala ili se škrob ili celuloza pretvore u šećer. To se provodi kroz postupak kuhanja.
3. Mikrobi poput kvasca ili bakterija hrane se šećerom, proizvodeći etanol u procesu zvanom fermentacija, u osnovi na isti način kao što su pivo i vino. Ugljikov dioksid je nusproizvod te fermentacije;
4. Etanol se destilira radi postizanja visoke koncentracije. Dodaje se benzin ili drugi aditiv da ga ljudi ne mogu konzumirati - proces koji se zove denaturacija. Na ovaj način etanol također izbjegava porez na alkohol.

Istrošeni kukuruz otpadni je proizvod koji se naziva destilarno zrno. Srećom vrijedna je kao hrana za stoku poput goveda, svinja i peradi.

Također je moguće proizvesti etanol postupkom mokrog mljevenja, koji koriste mnogi veliki proizvođači. Ovaj postupak uključuje postupno razdoblje nakon kojeg se zrnate klice, ulje, škrob i gluten razdvajaju i dalje prerađuju u mnoge korisne nusproizvode. Visoko fruktozni kukuruzni sirup jedan je od njih i koristi se kao zaslađivač u mnogim pripremljenim namirnicama. Kukuruzno ulje se rafinira i prodaje. Gluten se također ekstrahira tijekom postupka mokrog mljevenja, a prodaje se kao dodatak hrani za goveda, svinje i perad.

Sjedinjene Države vode u svijetu po proizvodnji etanola, a slijedi Brazil. Domaća proizvodnja u SAD-u skočila je sa 3,4 milijarde galona 2004. godine na 14,8 milijardi u 2015. godini. Te je godine iz Sjedinjenih Država izvezeno 844 milijuna galona, ​​najviše u Kanadu, Brazil i Filipine.

Nije iznenađujuće da se biljke etanola nalaze na mjestu gdje se uzgaja kukuruz. Veliki dio etanola goriva u državi Sjedinjenih Država proizvodi se na Srednjem zapadu, s brojnim postrojenjima u Iowi, Minnesoti, Južnoj Dakoti i Nebraski. Odatle se isporučuje kamionom ili vlakom do tržnica na zapadnoj i istočnoj obali. U planu je namjenski cjevovod dopremiti etanol iz Iowe u New Jersey.

Odjel za energetiku. Data Center o alternativnim gorivima.

Uredio Frederic Beaudry.