カナダの多くの地域では、トウモロコシや小麦の畑がよく見られます。これらのフィールドを見ると、食べ物を思い浮かべるかもしれません。しかし、これらの穀物はもはやトーストやコーンフレークだけのものではありません。それらはまた、エタノールの形でカナダ人の燃料タンクに入れられます。
エタノールは液体アルコールです。内燃機関を搭載した車両のガソリンのように使用できます。これらのエンジンは液体燃料を圧縮し、火花で点火します。これにより燃焼反応が起こり、エネルギーが放出されます。内燃エンジンはそのエネルギーを捕らえて車両に動力を供給します。
ご存知ですか？
ヘンリーフォードがガソリン、エタノール、で動作する最初のモデルT自動車を設計したという証拠がいくつかあります。または2つの組み合わせ。
エタノールは第1世代のバイオ燃料として知られています。このタイプの燃料は、でんぷん、砂糖、植物油などの原料から作られています。とうもろこしと小麦を分解して商業生産しています。エタノール生産プラントはバイオリファイナリーと見なされます。これは、酵素と生きた微生物を使用して穀物バイオマスをバイオ燃料に変換するためです。
エタノールはどのように作られますか？
エタノールを作るための投入材料は原料と呼ばれます。異なるエタノール生産施設は異なる原料を使用します。オンタリオ州とケベック州の施設では、主にトウモロコシの穀粒を使用しています。カナダ西部の施設では、主に小麦の穀粒を使用しています。これは、カナダにおけるトウモロコシと小麦の農業の地理的分布によるものです。
ご存知ですか？
科学者は、エタノールで木材廃棄物などの「森林原料」を使用する方法を探しています-生産産業。
プロセスは、トウモロコシ、小麦、その他の種類の原料でも基本的に同じです。原料の例としてトウモロコシを使用しましょう。
エタノール製造プロセスには6つの主要なステップがあります。
インフォグラフィック-テキストバージョン
エタノール製造プロセスのステップとうもろこしを挽いて粉にし、水を加えて調理し、澱粉を砂糖に分解し、酵母を使って砂糖をエタノールに発酵させ、エタノールを沸騰させて蒸留し、残留水を除去して凝縮し、最後に変性させて飲めません。
- 製粉：c全体ornカーネルは、小麦粉または食事の形に粉砕されます。食事は主にでんぷんです。でんぷんは、糖分子の長鎖で構成された炭水化物です。
- 液化：水を食事に加えて「スラリー」を作ります。スラリーを加熱して、長いでんぷん分子を細かく砕きます。酵素α-アミラーゼは、デンプン分子の分解を触媒（またはスピードアップ）するために追加されます。
- 糖化：デンプン分子片は、単純な糖グルコースに分解されます。この反応は、グルコアミラーゼと呼ばれる酵素によって触媒されます。
- 発酵：酵母と呼ばれる単細胞微生物がスラリーに加えられます。発酵は、酵母がブドウ糖を分解するときに発生する生化学的プロセスです。酵母はブドウ糖からエネルギーを得ます。その結果、エタノールが生成されます。
- 蒸留と脱水：発酵プロセスの生成物はわずか10〜15％のエタノールです。純粋な（100％）エタノールになるには濃縮する必要があります。エタノールは水よりも沸点が低くなります。それは、蒸留と呼ばれるプロセスで選択的に蒸発および凝縮されます。このプロセスにより、95％純粋なエタノールが生成されます。混合物の残りの5％は水です。混合物を濾して脱水し、純粋なエタノールを生成します。
- 変性：燃料エタノールに少量のガソリンを加えて、飲めないようにします。
トウモロコシエタノール生産の主な副産物は、二酸化炭素（CO2）と蒸留穀物の2つです。 CO2は、発酵反応の副産物として酵母によって生成されます。それはしばしば大気中に放出されます。ただし、キャプチャして他の目的に使用することもできます。例：
- 炭酸飲料の製造
- 冷蔵に使用するドライアイス（冷凍CO2）の製造
- 野菜温室での光合成のサポート
蒸留器の穀物は、発酵タンクからの残留物です。それらは、トウモロコシの穀粒のすべての非発酵性成分に加えて、追加された酵母を含んでいます。蒸留酒製造業者の穀物は、家畜飼料の高タンパク成分として価値があります。
エタノールは、自動車に使用されているガソリンと混合され、より環境に優しい燃料を生成します。 1980年代以降に製造された車両の大部分は、10％エタノール（E10）で構成されたガソリンの混合物で走行できます。
エタノールは再生可能な資源です。 そのため、世界中の政府が人々に化石燃料の代わりにエタノールを使用することを奨励しています。 カナダでは、連邦政府がクリーン燃料基準と呼ばれる一連のガイドラインを持っています。 それは人々がエタノールのより高い混合物で燃料を使うことを奨励します。
一方、エタノールを燃料として使用することに懸念を抱く人もいます。 たとえば、エタノール原料作物の栽培に必要なエネルギー量や土地についての懸念があります。 これらの懸念があっても、エタノールベースの燃料は依然として化石燃料の重要な代替燃料です！