En muchas partes de Canadá, los campos de maíz o trigo son lugares comunes. Cuando vea estos campos, podría pensar en comida. Pero estos granos ya no son solo para tostadas y hojuelas de maíz. También terminan en los tanques de combustible de los canadienses, en forma de etanol.
El etanol es un alcohol líquido. Puede utilizarse como gasolina en vehículos con motor de combustión interna. Estos motores comprimen el combustible líquido y lo encienden con una chispa. Esto crea una reacción de combustión, que libera energía. Los motores de combustión interna capturan esa energía para impulsar el vehículo.
¿Sabías que?
Existe cierta evidencia de que Henry Ford diseñó el primer automóvil Modelo T que funcionaba con gasolina, etanol, o una mezcla de los dos.
El etanol se conoce como biocombustible de primera generación. Este tipo de combustible se elabora a partir de fuentes como almidones, azúcares y aceites vegetales. Se produce comercialmente mediante la descomposición del maíz y el trigo. Las plantas de producción de etanol se consideran biorrefinerías. Eso es porque convierten la biomasa de granos en biocombustible usando enzimas y microorganismos vivos.
¿Cómo se fabrica el etanol?
El material de entrada para producir etanol se llama materia prima. Las diferentes instalaciones de producción de etanol utilizan diferentes materias primas. Las instalaciones en Ontario y Quebec utilizan principalmente granos de maíz. Las instalaciones en el oeste de Canadá utilizan principalmente granos de trigo. Esto se debe a la distribución geográfica de la agricultura de maíz y trigo en Canadá.
¿Sabía que?
Los científicos están buscando formas de utilizar «materia prima forestal», como desechos de madera, en el etanol -industria de producción.
Los procesos son básicamente los mismos para el maíz, el trigo y otros tipos de materias primas. Usemos el maíz como materia prima de ejemplo.
Hay seis pasos principales en el proceso de producción de etanol.
Infografía – Versión de texto
Los pasos en el proceso de producción de etanol incluyen moler el maíz hasta convertirlo en harina, licuar la harina agregando agua y cocinar, descomponer el almidón en azúcar, usar levadura para fermentar el azúcar en etanol, destilar el etanol hirviéndolo y condensándolo eliminando el agua residual y finalmente desnaturalizándolo para que no se puede beber.
- Molienda: Entero c Los granos de naranja se muelen en forma de harina o harina. La comida es principalmente almidón. El almidón es un carbohidrato formado por largas cadenas de moléculas de azúcar.
- Licuefacción: se agrega agua a la harina para hacer una «suspensión». La suspensión se calienta para romper las moléculas largas de almidón en trozos más pequeños. La enzima alfa-amilasa se agrega para catalizar (o acelerar) la descomposición de las moléculas de almidón.
- Sacarificación: los trozos de moléculas de almidón se descomponen en el azúcar simple glucosa. Esta reacción es catalizada por una enzima llamada glucoamilasa.
- Fermentación: los microorganismos unicelulares llamados levadura se agregan a la suspensión. La fermentación es el proceso bioquímico que ocurre cuando la levadura descompone la glucosa. La levadura obtiene energía de la glucosa. Como resultado, se produce etanol.
- Destilación y deshidratación: El producto del proceso de fermentación es solo 10-15% de etanol. Debe concentrarse para convertirse en etanol puro (100%). El etanol tiene un punto de ebullición más bajo que el agua. Se evapora y condensa selectivamente en un proceso llamado destilación. Este proceso produce etanol con una pureza del 95%. El 5% restante de la mezcla es agua. La mezcla se filtra y se deshidrata para producir etanol puro.
- Desnaturalización: se agrega una pequeña cantidad de gasolina al combustible de etanol para que no sea potable.
Hay dos subproductos principales de la producción de etanol de maíz: dióxido de carbono (CO2) y granos de destilería. El CO2 es producido por la levadura como subproducto de la reacción de fermentación. A menudo se libera a la atmósfera. Pero también se puede capturar y utilizar para otros fines. Por ejemplo:
- hacer bebidas carbonatadas
- producir hielo seco (CO2 congelado) para usar en almacenamiento en frío
- apoyar la fotosíntesis en invernaderos de vegetales
Los granos de destilería son el residuo de los tanques de fermentación. Contienen todos los componentes no fermentables de los granos de maíz, más la levadura agregada. Los granos de destilería son valiosos como ingrediente rico en proteínas en la alimentación del ganado.
El etanol se mezcla con la gasolina que se utiliza en nuestros vehículos para producir un combustible más ecológico. La mayoría de los vehículos fabricados después de la década de 1980 pueden funcionar con una mezcla de gasolina compuesta de etanol al 10% (E10).
El etanol es un recurso renovable. Es por eso que los gobiernos de todo el mundo están alentando a la gente a usar etanol en lugar de combustibles fósiles. En Canadá, el gobierno federal tiene un conjunto de pautas llamadas Normas de combustible limpio. Anima a las personas a utilizar combustibles con una mezcla más alta de etanol.
Algunas personas, por otro lado, tienen preocupaciones sobre el uso de etanol como combustible. Por ejemplo, existen preocupaciones sobre la cantidad de energía y tierra necesarias para cultivar cultivos de materia prima de etanol. Incluso con estas preocupaciones, el combustible a base de etanol sigue siendo una alternativa importante a los combustibles fósiles.