Z czego wykonany jest celulozowy etanol?

Cellulozowy etanol jest biopalikiem wykonanym za pomocą celulozy, głównego składnika ścian komórkowych roślin. Celuloza jest zawarta we wszystkich roślinach i jest najczęstszym związkiem organicznym na Ziemi. Chociaż trudniej jest tworzyć etanol z celulozy niż wytworzenie go ze skrobi lub upraw na bazie cukru, takich jak kukurydza, źródła celulozy są praktycznie nieograniczone. Jest to główna zaleta, która pozwala producentom wykorzystywać zasoby, takie jak odpady rolne, produkty uboczne trawnika, opieka ogrodowa i drzew oraz uprawy nieżywce, które są szybko rosnące i mogą być podniesione na mniej pożądanej ziemi.

Istnieją dwa główne rodzaje surowca lub surowca, używane do tworzenia cellulozowego etanolu: biomasę rolniczą i biomasą leśną. Biomasa rolnicza może obejmować materiały odpadowe z upraw spożywczych, takich jak kolby kukurydziane, kuńca lub słoma ryżowa. Może również pochodzić z upraw uprawianych specjalnie do produkcji energii. Niektóre uprawy, które mogą być używane, obejmują trawę przełącznika, trzcina cukrową i Miscanthus. Samoziarniste uprawyktóre nie muszą być ponownie sadzone po każdym uprawie, które są odporne na suszę i odporne na pogodę, są zwykle preferowane.

Biomasa Forest lub Woody oferuje również różne opcje produkcji etanolu i ma pewne zalety przetwarzania w stosunku do biomasy rolnej, które czynią ją cenną alternatywą. Podobnie jak w przypadku biomasy rolnej, niektóre rodzaje drzew można uprawiać specjalnie jako uprawy energetyczne. Rośliny drzew krótko-rotacyjnych, które można sadzić, zbierać i przesadzić, są idealnymi kandydatami do stosowania w produkcji etanolu celulozowego. Produkty uboczne leśnictwa to kolejna opcja; Można użyć drewnianych wiórów, kory i trociny. Kolejną alternatywą jest miazga papieru odpadowego.

Aby stworzyć etanol celulozowy, można zastosować jeden z dwóch głównych procesów. Pierwszą jest celuloliza, proces wykorzystujący hydrolizę do rozbicia celulozy w proste cukry. Celuloza jest wstępnie traktowana do pęknięciaw dół niektórych sztywnych struktury, zarówno fizycznie, jak i chemicznie. Jest wówczas bardziej dostępny w procesie hydrolizy, który rozkłada cząsteczki na cukry za pomocą enzymów zwanych enzymami celulazy. Cukry są oddzielone od innych materiałów pozostałych, a następnie fermentowane za pomocą drobnoustrojów i destylowanych.

Drugim procesem, który można zastosować, to zgazowanie. Podczas zgazowania węgiel zawarty w celulozie jest przekształcany w wodór, dwutlenek węgla i tlenek węgla za pomocą częściowego spalania. Mikroorganizm zwany Clostridium ljungdhalii jest następnie wykorzystywany do fermentacji tych gazów i przekształcania ich w etanol i wodę. Etanol jest następnie destylowany z wody.