캐나다의 많은 지역에서 옥수수 나 밀밭이 흔한 광경입니다. 이 들판을 보면 음식이 떠오를 것입니다. 그러나이 곡물은 더 이상 토스트와 콘플레이크만을위한 것이 아닙니다. 그들은 또한 에탄올의 형태로 캐나다인의 연료 탱크로 끝납니다.
에탄올은 액체 알코올입니다. 내연 기관이 장착 된 차량의 가솔린처럼 사용할 수 있습니다. 이 엔진은 액체 연료를 압축하고 불꽃으로 점화합니다. 이것은 에너지를 방출하는 연소 반응을 생성합니다. 내연 기관은 그 에너지를 포착하여 차량에 동력을 공급합니다.
알고 계십니까?
Henry Ford가 가솔린, 에탄올, 또는 둘의 혼합.
에타놀은 1 세대 바이오 연료로 알려져 있습니다. 이 유형의 연료는 전분, 설탕 및 식물성 기름과 같은 공급원으로 만들어집니다. 옥수수와 밀을 분해하여 상업적으로 생산됩니다. 에탄올 생산 공장은 바이오 리파이너리로 간주됩니다. 이는 효소와 살아있는 미생물을 사용하여 곡물 바이오 매스를 바이오 연료로 전환하기 때문입니다.
에탄올은 어떻게 만들어 지나요?
에탄올을 만들기위한 투입 재료를 공급 원료라고합니다. 다른 에탄올 생산 시설은 다른 공급 원료를 사용합니다. 온타리오와 퀘벡의 시설은 주로 옥수수 알갱이를 사용합니다. 캐나다 서부의 시설은 주로 밀 커널을 사용합니다. 이것은 캐나다에서 옥수수와 밀 농업의 지리적 분포 때문입니다.
알고 계십니까?
과학자들은 에탄올에서 목재 폐기물과 같은 “산림 원료”를 사용하는 방법을 찾고 있습니다. -생산 산업.
옥수수, 밀 및 기타 유형의 공급 원료에 대한 공정은 기본적으로 동일합니다. 옥수수를 예로 들어 보겠습니다.
에탄올 생산 공정에는 6 가지 주요 단계가 있습니다.
인포 그래픽-텍스트 버전
에탄올 생산 공정의 단계 옥수수를 맷돌로 갈아서 가루로 만들고, 물을 넣고 요리하여 식사를 액화시키고, 전분을 설탕으로 분해하고, 효모를 사용하여 설탕을 에탄올로 발효시키고, 에탄올을 끓여서 증류하고 남은 물을 제거하여 응축 한 다음 마지막으로 변성시키는 것을 포함합니다. 마실 수 없습니다.
- 밀링 : 전체 c 또는 알맹이는 밀가루 또는 식사의 형태로 분쇄됩니다. 식사는 주로 전분입니다. 전분은 설탕 분자의 긴 사슬로 구성된 탄수화물입니다.
- 액화 : 물을 식사에 첨가하여 ‘슬러리’를 만듭니다. 슬러리를 가열하여 긴 전분 분자를 작은 조각으로 분해합니다. 효소 알파-아밀라아제가 첨가되어 전분 분자의 분해를 촉진 (또는 가속화)합니다.
- 당화 : 전분 분자 조각은 단당 포도당으로 분해됩니다. 이 반응은 글루코 아밀라아제라는 효소에 의해 촉매됩니다.
- 발효 : 효모라고하는 단세포 미생물이 슬러리에 첨가됩니다. 발효는 효모가 포도당을 분해 할 때 발생하는 생화학 적 과정입니다. 효모는 포도당에서 에너지를 얻습니다. 그 결과 에탄올이 생성됩니다.
- 증류 및 탈수 : 발효 과정의 산물은 에탄올 10-15 %에 불과합니다. 순수한 (100 %) 에탄올이되기 위해서는 농축되어야합니다. 에탄올은 물보다 끓는점이 낮습니다. 증류라는 과정에서 선택적으로 증발 및 응축됩니다. 이 공정은 95 % 순수한 에탄올을 생산합니다. 혼합물의 나머지 5 %는 물입니다. 혼합물을 여과하고 탈수하여 순수한 에탄올을 생성합니다.
- 변성 : 소량의 가솔린을 에탄올 연료에 첨가하여 마실 수 없게 만듭니다.
옥수수 에탄올 생산에는 이산화탄소 (CO2)와 증류기 곡물의 두 가지 주요 부산물이 있습니다. CO2는 발효 반응의 부산물로 효모에 의해 생성됩니다. 그것은 종종 대기로 방출됩니다. 그러나 다른 목적으로 캡처하여 사용할 수도 있습니다. 예 :
- 탄산 음료 제조
- 냉장 보관에 사용할 드라이 아이스 (냉동 CO2) 생산
- 식물성 온실에서 광합성 지원
Distillers의 곡물은 발효 탱크의 잔류 물입니다. 그들은 옥수수 알맹이의 모든 비 발효 성분과 첨가 된 효모를 포함합니다. Distillers의 곡물은 가축 사료의 고단백 성분으로 가치가 있습니다.
에탄올은 차량에 사용되는 가솔린과 혼합되어보다 환경 친화적 인 연료를 생산합니다. 1980 년대 이후에 제조 된 대부분의 차량은 10 % 에탄올 (E10)로 구성된 휘발유 혼합물로 운행 할 수 있습니다.
에탄올은 재생 가능한 자원입니다. 그렇기 때문에 전 세계 정부가 사람들이 화석 연료 대신 에탄올을 사용하도록 장려하고 있습니다. 캐나다에서 연방 정부는 청정 연료 기준이라고하는 일련의 지침을 가지고 있습니다. 사람들이 에탄올 함량이 높은 연료를 사용하도록 장려합니다.
반면에 일부 사람들은 에탄올을 연료로 사용하는 것에 대해 우려합니다. 예를 들어, 에탄올 공급 원료 작물을 재배하는 데 필요한 에너지와 토지의 양에 대한 걱정이 있습니다. 이러한 우려에도 불구하고 에탄올 기반 연료는 여전히 화석 연료의 중요한 대안입니다!