Από τι είναι η κυτταρινική αιθανόλη;

Η κυτταρινική αιθανόλη είναι ένα βιοκαύσιμο που γίνεται με τη χρήση κυτταρίνης, το κύριο συστατικό των κυτταρικών τοιχωμάτων των φυτών.Η κυτταρίνη περιέχεται σε όλα τα φυτά και είναι η πιο κοινή οργανική ένωση της Γης.Ενώ είναι πιο δύσκολο να δημιουργηθεί αιθανόλη από κυτταρίνη από ό, τι είναι να το κάνει από άμυλο ή ζάχαρη με βάση το καλαμπόκι, οι πηγές κυτταρίνης είναι σχεδόν απεριόριστες.Πρόκειται για ένα σημαντικό πλεονέκτημα που επιτρέπει στους παραγωγούς να χρησιμοποιούν πόρους όπως γεωργικά απόβλητα, υποπροϊόντα γκαζόν, φροντίδα κήπου και δέντρων και καλλιέργειες μη τροφίμων που είναι ταχέως αναπτυσσόμενες και μπορούν να ανυψωθούν σε λιγότερο επιθυμητή γη.

Υπάρχουν δύο κύριαΤύποι πρώτης ύλης ή πρώτη ύλη, που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία κυτταρινικής αιθανόλης: γεωργική βιομάζα και δασική βιομάζα.Η γεωργική βιομάζα μπορεί να περιλαμβάνει απόβλητα υλικά από καλλιέργειες τροφίμων, όπως καλαμπόκι, στύλο καλαμποκιού ή άχυρο ρυζιού.Μπορεί επίσης να προέλθει από καλλιέργειες που καλλιεργούνται ειδικά για την παραγωγή ενέργειας.Ορισμένες καλλιέργειες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν περιλαμβάνουν switchgrass, ζαχαροκάλαμο και miscanthus.Οι αυτο-σποριωμένες καλλιέργειες που δεν πρέπει να εκ νέου φυτευτούν μετά από κάθε καλλιέργεια, οι οποίες είναι ανθεκτικές στην ξηρασία και τις καιρικές συνθήκες, συνήθως προτιμώΟρισμένα πλεονεκτήματα επεξεργασίας έναντι της γεωργικής βιομάζας που την καθιστούν πολύτιμη εναλλακτική λύση.Όπως και με τη γεωργική βιομάζα, ορισμένοι τύποι δέντρων μπορούν να καλλιεργηθούν ειδικά ως ενεργειακές καλλιέργειες.Οι καλλιέργειες δένδρων βραχείας περιστροφής που μπορούν να φυτευτούν, να συλλέγονται και να αναδιπλώνονται γρήγορα είναι οι ιδανικοί υποψήφιοι για χρήση στην κυτταρινική παραγωγή αιθανόλης.Τα υποπροϊόντα των δασών είναι μια άλλη επιλογή.Τα τσιπς ξύλου, το φλοιό και το πριονίδι μπορούν να χρησιμοποιηθούν.Μια άλλη εναλλακτική λύση είναι ο πολτός χαρτιού αποβλήτων

Προκειμένου να δημιουργηθεί κυτταρινική αιθανόλη, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μία από τις δύο κύριες διεργασίες.Η πρώτη είναι η κυτταρολύση, μια διαδικασία που χρησιμοποιεί υδρόλυση για να σπάσει την κυτταρίνη σε απλά σάκχαρα.Η κυτταρίνη προετοιμάζεται για να διασπάσει κάποια από την άκαμπτη δομή της, τόσο σωματικά όσο και χημικά.Στη συνέχεια είναι πιο προσιτή για τη διαδικασία υδρόλυσης, η οποία σπάει τα μόρια προς τα κάτω σε σάκχαρα χρησιμοποιώντας ένζυμα που ονομάζονται ένζυμα κυτταρινής.Τα σάκχαρα διαχωρίζονται από οποιαδήποτε άλλα υλικά που απομένουν και στη συνέχεια ζυμώνονται χρησιμοποιώντας μικρόβια και αποστάζονται.

Η δεύτερη διαδικασία που μπορεί να χρησιμοποιηθεί είναι η αεριοποίηση.Κατά τη διάρκεια της αεριοποίησης, ο άνθρακας που περιέχεται στην κυτταρίνη μετατρέπεται σε υδρογόνο, διοξείδιο του άνθρακα και μονοξείδιο του άνθρακα χρησιμοποιώντας μερική καύση.Ένας μικροοργανισμός που ονομάζεται Clostridium ljungdhalii χρησιμοποιείται στη συνέχεια για να ζυμώσει αυτά τα αέρια και να τα μετατρέψει σε αιθανόλη και νερό.Η αιθανόλη στη συνέχεια αποστάζεται από το νερό.