Selülozik Etanol Nedir?

Selülozik etanol, bitki hücre duvarlarının ana bileşeni olan selüloz kullanılarak yapılan bir biyo-yakıttır. Selüloz tüm bitkilerde bulunur ve dünyanın en yaygın organik bileşiğidir. Selülozdan etanolün mısır gibi nişastadan veya şeker bazlı mahsullerden elde edilmesinden daha zor olmasına rağmen, selüloz kaynakları neredeyse sınırsızdır. Bu, üreticilerin tarımsal atıklar, çimin yan ürünleri, bahçe ve ağaç bakımı ve hızlı büyüyen ve daha az arzu edilen arazilerde yetiştirilebilecek gıda dışı ürünler gibi kaynakları kullanmalarına olanak sağlayan büyük bir avantajdır.

Selülozik etanol oluşturmak için kullanılan iki ana hammadde türü veya ham madde vardır: tarımsal biyokütle ve orman biyokütle. Tarımsal biyokütle, mısır koçanı, mısır sobası veya pirinç samanı gibi gıda mahsullerinden elde edilen atık maddeleri içerebilir. Ayrıca, enerji üretimi için özel olarak yetiştirilen mahsullerden de gelebilir. Kullanılabilecek bazı ürünler arasında şalgam, şeker kamışı ve miscanthus bulunur. Kuraklığa ve hava koşullarına dayanıklı, her bir yetiştirmeden sonra tekrar dikilmesi gerekmeyen kendi kendine tohumlanan ürünler genellikle tercih edilir.

Orman veya odunsu biyokütle, etanol üretimi için çeşitli seçenekler sunar ve onu değerli bir alternatif haline getiren tarımsal biyokütle üzerinde bazı işlem avantajlarına sahiptir. Tarımsal biyokütle ile olduğu gibi, belirli ağaç türleri özellikle enerji bitkileri olarak yetiştirilebilir. Hızlı bir şekilde ekilebilen, toplanabilen ve ekilebilen kısa dönebilen ağaç bitkileri, selülozik etanol üretiminde kullanım için ideal adaylardır. Orman yan ürünleri başka bir seçenektir; talaş, ağaç kabuğu ve talaş tüm kullanılabilir. Diğer bir alternatif atık kağıt hamurudur.

Selülozik etanol oluşturmak için iki ana işlemden biri kullanılabilir. Birincisi, selülozu basit şekerlere parçalamak için hidroliz kullanan bir işlem olan selülozdur. Selüloz, sert yapısının bir kısmını hem fiziksel hem de kimyasal olarak parçalamak için önceden işlenir. Daha sonra, selülaz enzimleri adı verilen enzimleri kullanarak molekülleri şekere bölen hidroliz işlemi için daha erişilebilirdir. Şekerler kalan diğer malzemelerden ayrılır ve mikroplar kullanılarak fermente edilir ve damıtılır.

Kullanılabilecek ikinci işlem gazlaştırmadır. Gazlaştırma sırasında, selülozda bulunan karbon, kısmi yanma kullanılarak hidrojen, karbon dioksit ve karbon monoksite dönüştürülür. Daha sonra Clostridium ljungdhalii adlı bir mikroorganizma bu gazları fermente etmek ve onları etanol ve suya dönüştürmek için kullanılır. Etanol daha sonra sudan damıtılır.