Kanada sok részén a kukorica vagy a búzamezők gyakran elterjedtek. Amikor meglátja ezeket a mezőket, eszébe juthat az étel. De ezek a szemek már nem csak pirítósra és kukoricapehelyre szolgálnak. A kanadaiak üzemanyagtartályaiba is kerülnek, etanol formájában.
Az etanol folyékony alkohol. A benzinhez hasonlóan használható a belső égésű motorral felszerelt járműveknél. Ezek a motorok sűrítik a folyékony üzemanyagot és szikrával meggyújtják. Ez égési reakciót hoz létre, amely energiát szabadít fel. A belső égésű motorok megragadják ezt az energiát a jármű hajtására.
Tudta?
Bizonyos bizonyítékok vannak arra, hogy Henry Ford tervezte az első T-típusú autót, amely benzinnel, etanollal, vagy a kettő keveréke.
Az etanolt első generációs bioüzemanyagként ismerik. Ez a fajta üzemanyag olyan forrásokból készül, mint keményítő, cukor és növényi olaj. A kereskedelemben kukorica és búza lebontásával állítják elő. Az etanolgyártó üzemeket biofinomítóknak tekintik. Ennek az az oka, hogy enzimek és élő mikroorganizmusok felhasználásával átalakítják a gabona biomasszáját bioüzemanyaggá.
Hogyan készül az etanol?
Az etanol készítéséhez szükséges alapanyagot alapanyagnak nevezik. A különböző etanolgyártó létesítmények különböző alapanyagokat használnak. Az ontariói és quebeci létesítmények elsősorban kukoricamagot használnak. A nyugat-kanadai létesítmények elsősorban búzamagot használnak. Ennek oka a kukorica és a búza mezőgazdaságának földrajzi elterjedése Kanadában.
Tudta?
A tudósok azt keresik, hogyan lehetne “erdei nyersanyagot”, például fahulladékot használni az etanolban -termelő ipar.
A folyamatok alapvetően ugyanazok a kukorica, a búza és más típusú alapanyagok esetében. Használjunk kukoricát alapanyagként.
Az etanolgyártási folyamatnak hat fő lépése van.
Infographic – Szöveges verzió
Az etanolgyártási folyamat lépései ide tartozik a kukorica őrlése az étkezéshez, az étkezés cseppfolyósítása víz hozzáadásával és főzés, a keményítő cukorrá bontása, élesztő felhasználása a cukor etanollá való fermentálásához, az etanol desztillálása forrázással és a maradék víz eltávolításával történő kondenzálás és végül denaturálás, hogy az ihatatlan.
- Marás: Egész c Az orn magokat liszt vagy őrlemény formájába őrlik. Az étkezés elsősorban keményítő. A keményítő szénhidrát, amely cukormolekulák hosszú láncaiból áll.
- Cseppfolyósítás: Vizet adnak az étkezéshez, hogy „hígtrágyát készítsenek.” A hígtrágyát melegítik, hogy a hosszú keményítőmolekulákat kisebb darabokra bontsák. Az alfa-amiláz enzimet a keményítőmolekulák lebontásának katalizálására (vagy felgyorsítására) adják.
- Szacharizálás: A keményítőmolekuladarabokat egyszerű cukorglükózra bontják. Ezt a reakciót az úgynevezett glükoamiláz enzim katalizálja.
- Fermentáció: Az élesztőnek nevezett egysejtű mikroorganizmusokat adjuk a zagyhoz. Az erjedés az a biokémiai folyamat, amely akkor fordul elő, amikor az élesztő lebontja a glükózt. Az élesztő energiát nyer a glükózból. Ennek eredményeként etanol keletkezik.
- Desztilláció és dehidrálás: Az erjedési folyamat terméke csak 10-15% etanol. Be kell koncentrálni, hogy tiszta (100%) etanol legyen. Az etanol forráspontja alacsonyabb, mint a vízé. A desztillációnak nevezett eljárásban szelektíven bepároljuk és kondenzáljuk. Ez az eljárás 95% -os tisztaságú etanolt állít elő. A keverék fennmaradó 5% -a víz. Az elegyet leszűrjük és dehidratáljuk, így tiszta etanolt kapunk.
- Denaturálás: Az üzemanyag-etanolhoz kis mennyiségű benzint adunk, hogy ihatatlanná váljon.
A kukorica etanoltermelésének két fő mellékterméke van: széndioxid (CO2) és lepárlók szemcséi. A CO2-t élesztő termeli a fermentációs reakció melléktermékeként. Gyakran kerül a légkörbe. De elfogható és felhasználható más célokra is. Például:
- szénsavas italok készítése
- szárazjég (fagyasztott CO2) előállítása hideg tárolásra
- a fotoszintézis támogatása növényi üvegházakban
A desztilláló szemek az erjesztő tartályok maradványai. Tartalmazzák a kukoricamag összes nem erjedhető komponensét, valamint a hozzáadott élesztőt. A lepárlók magjai értékes fehérjetartalmú összetevőként az állattakarmányokban.
Az etanolt a járműveinkben használt benzinnel keverve környezetbarátabb üzemanyagot állítanak elő. Az 1980-as évek után gyártott járművek többsége 10% etanolt (E10) tartalmazó benzinkeverékkel működhet.
Az etanol megújuló erőforrás. Ezért a kormányok szerte a világon arra ösztönzik az embereket, hogy a fosszilis üzemanyagok helyett etanolt használjanak. Kanadában a szövetségi kormány iránymutatással rendelkezik a Tiszta üzemanyag szabványok néven. Arra ösztönzi az embereket, hogy magasabb etanol-keverékkel rendelkező üzemanyagokat használjanak.
Néhány embernek viszont aggályai vannak az etanol üzemanyagként történő felhasználásával kapcsolatban. Aggódnak például az etanol alapanyagok termesztéséhez szükséges energia és föld mennyisége. E megfontolások ellenére is az etanol-alapú üzemanyag továbbra is fontos alternatívája a fosszilis tüzelőanyagoknak!