Hvad er celluloseholdig ethanol lavet af?
Celluloseholdig ethanol er et biobrændstof fremstillet ved hjælp af cellulose, som er hovedkomponenten i plantecellevægge. Cellulose findes i alle planter og er jordens mest almindelige organiske forbindelse. Selvom det er vanskeligere at skabe ethanol fra cellulose, end det er at fremstille det fra stivelse eller sukkerbaserede afgrøder som majs, er cellulosekilderne næsten ubegrænsede. Dette er en stor fordel, der giver producenterne mulighed for at bruge ressourcer som landbrugsaffald, biprodukter af græsplæne, have- og træpleje og ikke-fødevareafgrøder, der er hurtigt voksende og kan dyrkes på mindre ønskeligt land.
Der er to hovedtyper af råmateriale eller råmateriale, der bruges til at skabe celluloseethanol: landbrugsbiomasse og skovbiomasse. Landbrugsbiomasse kan omfatte affaldsmaterialer fra fødevareafgrøder såsom majsskolber, majsstøv eller rysstrå. Det kan også komme fra afgrøder, der specifikt dyrkes til energiproduktion. Nogle afgrøder, der kan bruges, inkluderer switchgrass, sukkerrør og miscanthus. Selvsående afgrøder, som ikke behøver at plantes igen efter hver dyrkning, som er tørke- og vejrbestandige, foretrækkes normalt.
Skov- eller træagtig biomasse tilbyder også en række muligheder for ethanolproduktion og har visse forarbejdningsfordele frem for landbrugsbiomasse, der gør det til et værdifuldt alternativ. Ligesom med biomasse i landbruget, kan visse typer træer dyrkes specifikt som energiafgrøder. Træafgrøder med kort rotation, der hurtigt kan plantes, høstes og genplantes, er de ideelle kandidater til anvendelse i cellulosethanolproduktion. Biprodukter fra skovbrug er en anden mulighed; træflis, bark og savsmuld kan alle bruges. Et andet alternativ er papirmasse fra affald.
For at skabe celluloseholdig ethanol kan en af to hovedprocesser anvendes. Den første er cellulolyse, en proces, der bruger hydrolyse til at nedbryde cellulose til enkle sukkerarter. Cellulosen forbehandles for at nedbryde noget af dens stive struktur, både fysisk og kemisk. Det er derefter mere tilgængeligt for hydrolyseprocessen, der nedbryder molekylerne i sukker ved hjælp af enzymer kaldet cellulaseenzymer. Sukkererne adskilles fra ethvert andet materiale, der er tilbage, og fermenteres derefter ved hjælp af mikrober og destilleres.
Den anden proces, der kan bruges, er forgasning. Under forgasning omdannes carbonet, der er indeholdt i cellulosen, til brint, carbondioxid og kulilte under delvis forbrænding. En mikroorganisme kaldet Clostridium ljungdhalii bruges derefter til at fermentere disse gasser og omdanne dem til ethanol og vand. Ethanolen destilleres derefter fra vandet.