Hvordan lages etanol?

Etanol kan lages fra hvilken som helst avling eller plante som inneholder en stor mengde sukker eller komponenter som kan omdannes til sukker, for eksempel stivelse eller cellulose.

Sukkerroer og sukkerrør kan sukker sukker sukker ut og behandle. Avlinger som mais, hvete og bygg inneholder stivelse som lett kan konverteres til sukker, og deretter lages til etanol. Det meste av USAs produksjon av etanol er fra stivelse, og nesten all stivelsesbasert etanol er laget av mais som er dyrket i Midtvest-stater.

Trær og gress har mye av sukkeret deres innelåst i et fibrøst materiale som kalles cellulose, som kan brytes ned til sukker og gjøres til etanol. Biprodukter fra skogbruk kan brukes til celluloseetanol: sagflis, flis, grener. Avlingsrester kan også brukes, for eksempel maiskolber, maisblader eller risstengler. Noen avlinger kan dyrkes spesifikt for å lage celluloseetanol, spesielt switchgrass. Kilder til celluloseetanol er ikke spiselige, noe som betyr at produksjonen av etanol ikke kommer i direkte konkurranse med bruk av avlinger til mat eller husdyrfôr.

Mest etanol produseres ved hjelp av en firetrinns prosess:

1. Etanolmaterialet (avlinger eller planter) er grunnet for enklere prosessering;
2. Sukker blir oppløst fra det malte materialet, eller stivelsen eller cellulosen omdannes til sukker. Dette gjøres gjennom en tilberedningsprosess.
3. Mikrober som gjær eller bakterier lever av sukkeret og produserer etanol i en prosess som kalles gjæring, hovedsakelig på samme måte som øl og vin lages. Karbondioksid er et biprodukt av denne gjæringen;
4. Etanolen destilleres for å oppnå en høy konsentrasjon. Bensin eller et annet tilsetningsstoff tilsettes slik at det ikke kan konsumeres av mennesker - en prosess som kalles denaturering. På denne måten unngår etanolen også en avgift på drikke alkohol.

Det brukte kornet er et avfallsprodukt som kalles destillerens korn. Heldigvis er det verdifullt som fôr til husdyr som storfe, svin og fjærkre.

Det er også mulig å produsere etanol gjennom en våtfreseprosess, som brukes av mange store produsenter. Denne prosessen involverer en brattperiode hvoretter kornkim, olje, stivelse og gluten blir separert og videre bearbeidet til mange nyttige biprodukter. Maisirup med høy fruktose er en av dem og brukes som et søtningsmiddel i mange tilberedte matvarer. Maisolje raffineres og selges. Gluten ekstraheres også under den våte freseprosessen og selges som fôrtilsetningsstoff for storfe, svin og fjærkre.

USA leder globalt innen etanolproduksjon, etterfulgt av Brasil. Innenriksproduksjon i USA hoppet fra 3,4 milliarder gallons i 2004 til 14,8 milliarder i 2015. Det året ble 844 millioner gallon eksportert ut av USA, mest til Canada, Brasil og Filippinene.

Det er ingen overraskelse at etanolplanter ligger der korn dyrkes. Mye av USAs statens drivstoffetanol produseres i Midtvesten, med mange planter i Iowa, Minnesota, South Dakota og Nebraska. Derfra blir det sendt med lastebil eller med tog til markeder på vest- og østkysten. Planer er i gang for en dedikert rørledning å sende etanol fra Iowa til New Jersey.

Institutt for energi. Alternativt drivstoffdatasenter.

Redigert av Frederic Beaudry.