Millest tselluloosi sisaldav etanool on valmistatud?

Tselluloosetanool on biokütus, mis on valmistatud tselluloosist, mis on taime rakuseinte põhikomponent. Tselluloosi leidub kõigis taimedes ja see on maakera levinuim orgaaniline ühend. Kuigi tselluloosist etanooli on keerulisem valmistada kui tärklisest või suhkrupõhistest põllukultuuridest, näiteks maisist, on tselluloosi allikad praktiliselt piiramatud. See on suur eelis, mis võimaldab tootjatel kasutada selliseid ressursse nagu põllumajandusjäätmed, muru-, aia- ja puudehoolduse kõrvalsaadused ning toiduks mittekasutatavad põllukultuurid, mis on kiiresti kasvavad ja mida saab kasvatada vähem soovitaval maal.

Tselluloosetanooli tootmiseks kasutatakse kahte peamist lähteainet ehk toorainet: põllumajanduslikku biomassi ja metsa biomassi. Põllumajanduslik biomass võib sisaldada toidukultuuride jäätmeid, nagu maisitõlvikud, maisitõlvikud või riisikõrred. See võib pärineda ka spetsiaalselt energia tootmiseks kasvatatud põllukultuuridest. Mõned põllukultuurid, mida võib kasutada, on rohi, suhkruroog ja miskantus. Tavaliselt eelistatakse isekülvi kultuure, mida ei pea pärast igat kasvatamist ümber istutama, mis on põua- ja ilmastikukindlad.

Metsa ehk puitunud biomass pakub ka erinevaid võimalusi etanooli tootmiseks ja sellel on põllumajandusliku biomassi ees teatud töötlemise eelised, mis muudavad selle väärtuslikuks alternatiiviks. Nagu põllumajandusliku biomassi puhul, võib teatud tüüpi puid kasvatada spetsiaalselt energiakultuuridena. Lühikese raieringiga puukultuurid, mida saab kiiresti istutada, koristada ja ümber istutada, on ideaalsed kandidaadid tselluloosetanooli tootmiseks. Teine võimalus on metsanduse kõrvalsaadused; Kasutada võib nii haket, puukoort kui ka saepuru. Teine alternatiiv on vanapaberimass.

Tselluloosetanooli valmistamiseks võib kasutada ühte kahest põhiprotsessist. Esimene on tselluloos, protsess, mis kasutab hüdrolüüsi tselluloosi purustamiseks lihtsateks suhkruteks. Tselluloosi eeltöödeldakse, et lõhkuda osa selle jäigast struktuurist nii füüsiliselt kui ka keemiliselt. Seejärel on see juurdepääsetavam hüdrolüüsiprotsessi jaoks, mis lagundab molekulid suhkruteks, kasutades ensüüme, mida nimetatakse tsellulaasi ensüümideks. Suhkrud eraldatakse muudest ülejäävatest materjalidest, seejärel kääritatakse mikroobide abil ja destilleeritakse.

Teine protsess, mida saab kasutada, on gaasistamine. Gaasistamisel muudetakse tselluloosis sisalduv süsinik osalise põlemise abil vesinikuks, süsihappegaasiks ja süsinikmonooksiidiks. Seejärel kasutatakse nende gaaside kääritamiseks ja etanooliks ja veeks muundamiseks mikroorganismi nimega Clostridium ljungdhalii. Seejärel etanool veest destilleeritakse.