Was sind die Schritte zur Herstellung von Ethanol?
Ethanol, Ethylalkohol, ist das berauschende Element in Bier, Wein und anderen alkoholischen Getränken. In mehreren Ländern der Welt wird es auch als Alternative für Biokraftstoffe eingesetzt. Große Industrieanlagen sind die Hauptquelle für die Ethanolproduktion, obwohl einige Leute beschlossen haben, ihren eigenen Ethanolbrennstoff zu produzieren. Unabhängig davon, ob die Produktion in Massenproduktion oder in einem Hinterhof erfolgt, sind die grundlegenden Schritte zur Herstellung von Ethanol dieselben. Beschaffung des Getreides oder der Pflanze, Umwandlung in Zucker, Fermentation, Destillation und Zugabe von Benzin.
Der erste Schritt bei der Herstellung von Ethanol ist die Auswahl des Getreides oder der Pflanze, mit der der Prozess beginnt. Getreidekörner wie Mais, Roggen, Reis, Gerste, Sojabohnen und Weizen sind sehr beliebt, aber auch Zuckerrüben und Zuckerrohr sind wirksam. Einige Hersteller verwenden Pflanzen mit hohem Stärkegehalt wie Kartoffeln, und Neuseeland produziert Ethanol aus Molkeabfällen. In den USA ist Mais die beliebteste Wahl. Brasilien verwendet hauptsächlich Zuckerrohr, Kanada verwendet Gerste und in der Europäischen Union werden hauptsächlich Zuckerrüben und Weizen verwendet.
Sobald das Getreide ausgewählt wurde, muss es zu einem groben Pulver gemahlen werden. Das Ergebnis sollte jedoch nicht so fein wie Mehl sein, da es während des Verflüssigungsprozesses wie eine Paste zusammenklumpt. Die gemahlene Substanz wird dann langsam zu Wasser gegeben und erhitzt. Ein Verflüssigungsenzym wird zugegeben und die Mischung wird 20 bis 30 Minuten gekocht, um vorhandene Bakterien abzutöten.
Der nächste Schritt bei der Herstellung von Ethanol ist der Fermentationsprozess. Sobald die flüssige Mischung von der Hitze genommen worden ist, wird Hefe zugegeben und die Flüssigkeit fermentieren gelassen. Das resultierende Produkt ähnelt Bier oder Wein. Nach der Fermentation wird die Flüssigkeit durch eine Destille geleitet, um den Alkohol vom Wasser zu trennen. Ein Kohlefilter wird als nächstes verwendet, um alle festen Partikel zu entfernen.
Nach Abschluss des Destillationsprozesses wird eine Trocknungssubstanz hinzugefügt, um Kohlendioxid und Wasser zu absorbieren. Der Alkohol wird normalerweise mehrere Stunden lang stehen gelassen und dann einem weiteren Screening-Prozess unterzogen. Dieses Endprodukt sollte 200-prozentiger Alkohol sein, der mit einem Hydrometer überprüft werden kann. Der letzte Schritt bei der Herstellung von Ethanol zur Verwendung in den meisten Flex-Fuel-Fahrzeugen ist die Zugabe von bleifreiem Benzin. Die beliebteste Mischung heißt E85 und besteht zu 85 Prozent aus Ethanol und zu 15 Prozent aus Benzin.
Die Herstellung von Ethanol als Kraftstoffquelle begann in den 1970er Jahren als Additiv zur Erweiterung von Benzin. Es wurde festgestellt, dass die Zugabe von Ethanol die Oktanzahl erhöht, die Verbrennung verbessert und die Kohlenmonoxidemissionen verringert. Ethanol ist seitdem ein Standardbestandteil von Benzin mit höherer Oktanzahl sowie ein alternativer Kraftstoff für Fahrzeuge mit flexiblem Kraftstoff.
Ethanol ist heute in vielen Ländern eine Hauptbrennstoffquelle. Brasilien stellt Ethanol aus Zuckerrohr her, um die Abhängigkeit von Ölimporten zu verringern, und ist der zweitgrößte Ethanolproduzent. Frankreich begann mit der Herstellung von Ethanol aus Trauben, deren Qualität für die Weinherstellung zu schlecht ist. Schweden verwendet auch große Mengen Ethanol, und Indien hat kürzlich damit begonnen, Ethanol als Beimischungsmittel für Benzin zu verwenden. Andere an der Ethanolherstellung beteiligte Länder sind unter anderem China, Russland, Südafrika, das Vereinigte Königreich, Spanien, Kanada, Thailand, Saudi-Arabien und Deutschland.