Ethanol kan fremstilles af enhver afgrøde eller plante, der indeholder en stor mængde sukker eller komponenter, der kan omdannes til sukker, såsom stivelse eller cellulose.
Stivelse vs cellulose
Sukkerroer og sukkerrør kan få sukker sukker ud og forarbejdet. Afgrøder som majs, hvede og byg indeholder stivelse, der let kan konverteres til sukker, derefter fremstilles til ethanol. Det meste af den amerikanske produktion af ethanol stammer fra stivelse, og næsten al den stivelsesbaseret ethanol er fremstillet af majs, der er dyrket i stater i Midtvesten.
Træer og græsser har meget af deres sukker låst fast i et fibrøst materiale kaldet cellulose, som kan opdeles i sukker og fremstilles til ethanol. Biprodukter fra skovbrug kan anvendes til cellulosethanol: savsmuld, træflis, grene. Afgrødningsrester kan også bruges, såsom maiskolber, majsblade eller risstængler. Nogle afgrøder kan dyrkes specifikt for at fremstille cellulosethanol, især skiftergræs. Kilder til celluloseholdig ethanol er ikke spiselige, hvilket betyder, at produktionen af ethanol ikke kommer i direkte konkurrence med brugen af afgrøder til fødevarer eller husdyrfoder.
Fræsningsprocessen
De fleste ethanol produceres ved hjælp af en firetrinsproces:
- Ethanol-råmaterialet (afgrøder eller planter) formales til lettere forarbejdning;
- Sukker opløses fra det malede materiale, eller stivelse eller cellulose omdannes til sukker. Dette gøres gennem en tilberedningsproces.
- Mikrober såsom gær eller bakterier lever af sukkeret og producerer ethanol i en proces kaldet gæring, hovedsagelig på samme måde som øl og vin fremstilles. Kuldioxid er et biprodukt af denne gæring;
- Ethanolen destilleres for at opnå en høj koncentration. Benzin eller et andet tilsætningsstof tilsættes, så det ikke kan forbruges af mennesker - en proces kaldet denaturering. På denne måde undgår ethanolen også en skat på alkohol i drikkevarer.
Det brugte majs er et affaldsprodukt kaldet destillerikorn. Heldigvis er det værdifuldt som foder til husdyr som kvæg, svin og fjerkræ.
Det er også muligt at fremstille ethanol gennem en vådfræsningsproces, der bruges af mange store producenter. Denne proces involverer en stejleperiode, hvorefter kornkim, olie, stivelse og gluten alle adskilles og videreforarbejdes til mange nyttige biprodukter. Majs sirup med højt frukton er en af dem og bruges som et sødestof i mange tilberedte fødevarer. Majsolie raffineres og sælges. Gluten ekstraheres også under den våde formalingsproces og sælges som fodertilsætningsstof til kvæg, svin og fjerkræ.
En voksende produktion
USA fører globalt inden for ethanolproduktion efterfulgt af Brasilien. Den indenlandske produktion i USA sprang fra 3,4 milliarder gallon i 2004 til 14,8 milliarder i 2015. Det år blev 844 millioner gallon eksporteret ud af USA, mest til Canada, Brasilien og Filippinerne.
Det er ikke overraskende, at ethanolplanter er placeret, hvor majs dyrkes. Meget af De Forenede Staters brændstofethanol produceres i Midtvesten med mange planter i Iowa, Minnesota, South Dakota og Nebraska. Derfra sendes det med lastbil eller med tog til markederne i vest- og østkystene. Der er planer for en dedikeret rørledning at sende ethanol fra Iowa til New Jersey.
Kilde
Institut for Energi. Alternativ brændstofdatacenter.
Redigeret af Frederic Beaudry.