Kā tiek ražots etanols?

Etanolu var izgatavot no jebkuras kultūras vai auga, kas satur lielu daudzumu cukura vai sastāvdaļu, ko var pārveidot par cukuru, piemēram, cietes vai celulozes.

Cukurbietēm un cukurniedrēm cukurus var ekstrahēt un pārstrādāt. Tādas kultūras, kā kukurūza, kvieši un mieži, satur cieti, kuru var viegli pārveidot par cukuru, pēc tam padarīt par etanolu. Lielākā daļa etanola ASV tiek ražota no cietes, un gandrīz viss uz cietes bāzes ražotais etanols ir izgatavots no kukurūzas, kas audzēta Midwest štatos.

Kokos un zālēs liela daļa cukuru ir fiksēti šķiedrainā materiālā, ko sauc par celulozi, un to var sadalīt cukuros un padarīt par etanolu. Celulozes etanolā var izmantot mežsaimniecības darbību blakusproduktus: zāģu skaidas, skaidas, zarus. Var izmantot arī ražas atlikumus, piemēram, kukurūzas vālītes, kukurūzas lapas vai rīsu kātus. Dažas kultūras var audzēt speciāli, lai pagatavotu celulozes etanolu, īpaši pārejas zāli. Celulozes etanola avoti nav ēdami, kas nozīmē, ka etanola ražošana tieši nekonkurē ar kultūraugu izmantošanu pārtikai vai lopu barībai.

Lielāko daļu etanola ražo, izmantojot četrpakāpju procesu:

1. Etanola izejvielas (kultūras vai augi) tiek sasmalcinātas, lai būtu vieglāk pārstrādājamas;
2. No maltā materiāla izšķīdina cukuru vai cieti vai celulozi pārvērš cukurā. Tas tiek darīts, izmantojot gatavošanas procesu.
3. Mikrobi, piemēram, raugs vai baktērijas, barojas ar cukuru, iegūstot etanolu procesā, ko sauc par fermentāciju, būtībā tāpat kā alu un vīnu. Oglekļa dioksīds ir šīs fermentācijas blakusprodukts;
4. Etanolu destilē, lai sasniegtu augstu koncentrāciju. Pievienots benzīns vai cita piedeva, tāpēc cilvēki to nevar patērēt - procesu, ko sauc par denaturāciju. Tādā veidā etanols arī izvairās no nodokļa par dzērienu alkoholu.

Izlietotā kukurūza ir atkritumu produkts, ko sauc par destilētāja graudu. Par laimi tā ir vērtīga kā barība mājlopiem, piemēram, liellopiem, mežacūkām un mājputniem.

Etanolu ir iespējams ražot arī mitrā malšanas procesā, ko izmanto daudzi lielie ražotāji. Šis process ietver mērcēšanas periodu, pēc kura graudu dīgļi, eļļa, ciete un lipeklis tiek atdalīti un tālāk pārstrādāti daudzos noderīgos blakusproduktos. Kukurūzas sīrups ar augstu fruktozes saturu ir viens no tiem, un to izmanto kā saldinātāju daudzos sagatavotos ēdienos. Kukurūzas eļļa tiek attīrīta un pārdota. Glutēnu ekstrahē arī mitrā malšanas procesā un pārdod kā barības piedevu liellopiem, mežacūkām un mājputniem.

Etanola ražošanā pasaules līdere ir ASV, tai seko Brazīlija. Vietējā ražošana ASV pieauga no 3,4 miljardiem galonu 2004. gadā līdz 14,8 miljardiem 2015. gadā. Tajā gadā no ASV tika eksportēti 844 miljoni galonu, galvenokārt uz Kanādu, Brazīliju un Filipīnām.

Nav pārsteigums, ka etanola augi atrodas tur, kur audzē kukurūzu. Liela daļa Amerikas Savienoto Valstu degvielas etanola tiek ražots Vidusrietumos, un daudzās rūpnīcās ir Iova, Minesota, Dienviddakota un Nebraska. No turienes to ar kravas automašīnu vai vilcienu ved uz tirgiem Rietumu un Austrumu piekrastē. Tiek izstrādāti plāni tam veltītam cauruļvads lai nosūtītu etanolu no Aiovas uz Ņūdžersiju.

Enerģētikas departaments. Alternatīvo degvielu datu centrs.

Rediģēja Frederika Beaudry.