Bioetanol előállítás

A bioetanol gyártásának alapanyaga általában magas cukortartalmú növény (például cukorrépa, cukornád) vagy olyan anyagot tartalmazó növény, melyet kémiai-biológia reakciók sorozatával cukorrá lehet alakítanipéldául keményítőtartalmú növények: kukorica, búza, burgonya (ezekből készül az elsőgenerációs bioetanol) stb., vagy cellulóz tartalmú növények: fa, fűfélék, gabonaszárak, szalma (ezekből készül a második generációs bioetanol).

Többféle gyártási folyamat ismert, de ezek általában az alábbi fő folyamatrészekből állnak:

• alapanyag előkészítés
• hidrolízis / cukrosítás
• erjesztés (fermentálás)
• desztilláció
• töményítés
• maradványanyag kezelése

Az alapanyag előkészítés során a cél általában az alapanyag szemcséinek makroszkopikus méretcsökkentése darálással, majd a rostok, sejtfalak szétroncsolása (például nagy nyomású főzéssel, gőzöléssel), hogy a későbbi kémiai és biológiai reakciók a lehető legnagyobb felületen mehessenek végbe. A hidrolízis során savas hidrolízissel, vagy enzimes hidrolízissel (például alfa-amiláz, béta-amiláz, glüko-amiláz segítségével) történik meg a hosszú szénhidrát-láncok feldarabolása és glükózzá alakítása. Az erjesztés során élesztő bekeverésével, hűtött körülmények között történik meg az alkohol előállítása, az eredmény a nyersanyagtól és annak előkészítésétől függő, de alacsony alkoholtartalmú (10-18%), nagy víztartalmú és szilárd maradványanyagot is tartalmazó cefre. A cefréből az alkohol kivonása több fokozatú desztillációval történik, a desztilláció végterméke általában 95-96%-os alkohol, melyből általában molekulaszűrő segítségével érik el a 99,9%-os tisztaságot. A tiszta alkoholt a végfelhasználásnak megfelelően denaturálják vagy benzinbe keverik.

A bioetanol évente megújuló növényekből előállított üzemanyag, és mint bioüzemanyag, elvileg semleges hatású az üvegház-hatásra. A megújuló energiaforrásokhoz hasonlóan ugyanis a bioetanol elégetésekor a légkörbe kerülő szén-dioxid és más üvegház hatású gázok a következő évben felnövő növények (gabonák, burgonya, cukorrépa, fűfélék, szalma) testébe visszaépülnek.