Как производится этанол?

Этанол может быть получен из любой культуры или растения, которое содержит большое количество сахара или компонентов, которые могут быть превращены в сахар, таких как крахмал или целлюлоза.

Сахарная свекла и сахарный тростник могут быть извлечены и обработаны. В таких культурах, как кукуруза, пшеница и ячмень, содержится крахмал, который легко превращается в сахар, а затем превращается в этанол. Большая часть производства этанола в США производится из крахмала, и почти весь этанол на основе крахмала производится из кукурузы, выращиваемой в штатах Среднего Запада.

У деревьев и трав большая часть сахаров заключена в волокнистый материал, называемый целлюлозой, который может быть разбит на сахара и превращен в этанол. Побочные продукты лесных работ могут быть использованы для целлюлозного этанола: опилки, щепа, ветки. Также можно использовать растительные остатки, такие как початки кукурузы, листья кукурузы или стебли риса. Некоторые культуры могут быть выращены специально для производства целлюлозного этанола, особенно проса. Источники целлюлозного этанола не пригодны в пищу, что означает, что производство этанола не вступает в прямую конкуренцию с использованием культур для производства продуктов питания или корма для скота.

Большая часть этанола производится в четыре этапа:

1. Этаноловое сырье (сельскохозяйственные культуры или растения) измельчают для облегчения переработки;
2. Сахар растворяется из молотого материала, или крахмал или целлюлоза превращается в сахар. Это делается в процессе приготовления.
3. Микробы, такие как дрожжи или бактерии, питаются сахаром, производя этанол в процессе, называемом ферментацией, по существу, так же, как и пиво и вино. Углекислый газ является побочным продуктом этой ферментации;
4. Этанол перегоняют для достижения высокой концентрации. Бензин или другая добавка добавляются, чтобы люди не могли ее употреблять - процесс, называемый денатурацией Таким образом, этанол также позволяет избежать налога на алкогольные напитки.

Отработанная кукуруза является отходом, называемым зерном дистиллятора. К счастью, он полезен в качестве корма для скота, такого как крупный рогатый скот, свиньи и домашняя птица.

Также возможно производить этанол методом мокрого помола, который используется многими крупными производителями. Этот процесс включает длительный период, после которого зародыши зерна, масло, крахмал и глютен все отделяются и далее перерабатываются во многие полезные побочные продукты. Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы является одним из них и используется в качестве подсластителя во многих готовых продуктах. Кукурузное масло очищается и продается. Глютен также экстрагируется в процессе мокрого помола и продается в качестве кормовой добавки для крупного рогатого скота, свиней и птицы.

Соединенные Штаты являются мировыми лидерами по производству этанола, за ними следует Бразилия. Внутреннее производство в США выросло с 3,4 млрд. Галлонов в 2004 году до 14,8 млрд. В 2015 году. В тот год из США было экспортировано 844 миллиона галлонов, в основном в Канаду, Бразилию и Филиппины.

Неудивительно, что растения этанола расположены там, где выращивается кукуруза. Большая часть топливного этанола в Соединенных Штатах производится на Среднем Западе с многочисленными заводами в Айове, Миннесоте, Южной Дакоте и Небраске. Оттуда она отправляется грузовиком или поездом на рынки на западном и восточном побережьях. Планы на выделенный трубопровод отправить этанол из Айовы в Нью-Джерси.

Министерство энергетики. Центр альтернативных видов топлива.

Отредактировано Фредерик Бодри.