Kaip gaminamas etanolis?

Etanolį galima gaminti iš bet kokio derliaus ar augalo, kuriame yra didelis cukraus kiekis arba komponentai, kuriuos galima paversti cukrumi, pavyzdžiui, krakmolas ar celiuliozė.

Cukrinių runkelių ir cukranendrių cukrus gali būti išgaunamas ir perdirbamas. Tokiuose pasėliuose, kaip kukurūzai, kviečiai ir miežiai, yra krakmolo, kurį galima lengvai paversti cukrumi, o paskui paversti etanoliu. Didžioji dalis JAV etanolio pagaminama iš krakmolo, o beveik visas krakmolo pagrindu pagamintas etanolis pagamintas iš Midwest valstijose užaugintų kukurūzų.

Medžių ir žolių cukrus yra užfiksuotas pluoštinėje medžiagoje, vadinamoje celiulioze, kuri gali būti suskaidyta į cukrų ir paversta etanoliu. Šalutiniai miškų ūkio produktai gali būti naudojami celiulioziniam etanoliui: pjuvenoms, medžio drožlėms, šakoms. Taip pat gali būti naudojamos pasėlių liekanos, tokios kaip kukurūzų burbuolės, kukurūzų lapai ar ryžių stiebai. Kai kuriuos augalus galima auginti specialiai, norint gaminti celiuliozinį etanolį, ypač sėjamąjį. Celiuliozinio etanolio šaltiniai nėra valgomi, tai reiškia, kad etanolio gamyba tiesiogiai nekonkuruoja naudojant pasėlius maistui ar gyvulių pašarui.

Daugiausia etanolio gaminama naudojant keturių etapų procesą:

1. Žaliava etanoliui (pasėliams ar augalams) sumalama, kad būtų lengviau perdirbti;
2. Iš maltos medžiagos ištirpinamas cukrus arba krakmolas arba celiuliozė paverčiami cukrumi. Tai atliekama virimo metu.
3. Mikrobai, tokie kaip mielės ar bakterijos, maitinasi cukrumi, gamindami etanolį fermentacijos procese, iš esmės tokiu pačiu būdu gamindami alų ir vyną. Anglies dioksidas yra šios fermentacijos šalutinis produktas;
4. Etanolis distiliuojamas, kad būtų gauta aukšta koncentracija. Įpilamas benzinas ar kitas priedas, todėl žmonės jo negali vartoti - tai procesas, vadinamas denatūracija. Tokiu būdu etanolis taip pat išvengia mokesčio už gėrimą alkoholiu.

Panaudoti kukurūzai yra atliekos, vadinamos distiliuotojo grūdais. Laimei, jis yra vertingas kaip pašaras gyvuliams, tokiems kaip galvijai, šernai ir naminiai paukščiai.

Etanolį taip pat galima gaminti šlapio malimo būdu, kurį naudoja daugelis stambių gamintojų. Šis procesas apima mirkymo periodą, po kurio visi grūdų gemalai, aliejus, krakmolas ir glitimas yra atskirti ir toliau perdirbami į daugybę naudingų šalutinių produktų. Kukurūzų sirupas su dideliu fruktozės kiekiu yra vienas iš jų ir naudojamas kaip saldiklis daugelyje paruoštų maisto produktų. Kukurūzų aliejus yra rafinuotas ir parduodamas. Glitimas taip pat išgaunamas šlapio malimo proceso metu ir parduodamas kaip pašarų priedas galvijams, šernams ir naminiams paukščiams.

Etanolio gamyboje pasaulyje pirmauja JAV, po jos eina Brazilija. Vidaus gamyba JAV išaugo nuo 3,4 milijardo galonų 2004 m. Iki 14,8 milijardo 2015 m. Tais metais iš JAV buvo eksportuota 844 milijonai galonų, daugiausia į Kanadą, Braziliją ir Filipinus.

Nenuostabu, kad etanolio augalai yra ten, kur auginami kukurūzai. Didžioji Jungtinių Valstijų degalų etanolio dalis gaminama vidurio vakaruose. Daugybė augalų yra Ajovoje, Minesotoje, Pietų Dakotoje ir Nebraskoje. Iš ten jis gabenamas sunkvežimiais arba traukiniu į rinkas Vakarų ir Rytų pakrantėse. Rengiami planai skirti vamzdynas gabenti etanolį iš Ajovos į Naująjį Džersį.

Energetikos departamentas. Alternatyvaus kuro duomenų centras.

Redaguota Frederic Beaudry.