Em muitas partes do Canadá, campos de milho ou trigo são vistas comuns. Quando você vê esses campos, pode pensar em comida. Mas esses grãos não são mais apenas para torradas e flocos de milho. Eles também acabam nos tanques de combustível dos canadenses, na forma de etanol.
O etanol é um álcool líquido. Pode ser usado como gasolina em veículos com motores de combustão interna. Esses motores comprimem o combustível líquido e o acendem com uma faísca. Isso cria uma reação de combustão, que libera energia. Os motores de combustão interna captam essa energia para alimentar o veículo.
Você sabia?
Há algumas evidências de que Henry Ford projetou o primeiro automóvel Modelo T a funcionar com gasolina, etanol, ou uma mistura dos dois.
O etanol é conhecido como um biocombustível de primeira geração. Esse tipo de combustível é feito de fontes como amidos, açúcares e óleos vegetais. É produzido comercialmente pela decomposição do milho e do trigo. As plantas de produção de etanol são consideradas biorrefinarias. Isso porque eles convertem biomassa de grãos em biocombustível usando enzimas e microrganismos vivos.
Como o etanol é feito?
O material de entrada para fazer etanol é chamado de matéria-prima. Diferentes instalações de produção de etanol usam diferentes matérias-primas. As instalações em Ontário e Quebec usam principalmente grãos de milho. As instalações no oeste do Canadá usam principalmente grãos de trigo. Isso se deve à distribuição geográfica da agricultura de milho e trigo no Canadá.
Você sabia?
Os cientistas estão procurando maneiras de usar “matéria-prima florestal”, como resíduos de madeira, no etanol -indústria de produção.
Os processos são basicamente os mesmos para milho, trigo e outros tipos de matéria-prima. Vamos usar o milho como matéria-prima de exemplo.
Existem seis etapas principais no processo de produção de etanol.
Infográfico – Versão de texto
As etapas do processo de produção de etanol incluem moer o milho para fazer farinha, liquefazer a farinha adicionando água e cozinhar, quebrar o amido em açúcar, usar levedura para fermentar o açúcar em etanol, destilar o etanol por fervura e condensá-lo removendo a água residual e finalmente desnaturar para que é intragável.
- Moagem: todo c os grãos são moídos em forma de farinha ou farinha. A refeição é principalmente amido. Um amido é um carboidrato feito de longas cadeias de moléculas de açúcar.
- Liquefação: água é adicionada à refeição para fazer “pasta”. A pasta é aquecida para quebrar as longas moléculas de amido em pedaços menores. A enzima alfa-amilase é adicionada para catalisar (ou acelerar) a quebra das moléculas de amido.
- Sacarificação: pedaços da molécula de amido são quebrados no açúcar simples glicose. Esta reação é catalisada por uma enzima chamada glucoamilase.
- Fermentação: Microorganismos unicelulares chamados de levedura são adicionados à pasta. A fermentação é o processo bioquímico que ocorre quando o fermento quebra a glicose. A levedura obtém energia da glicose. Como resultado, o etanol é produzido.
- Destilação e desidratação: O produto do processo de fermentação é apenas 10-15% de etanol. Deve ser concentrado para se tornar etanol puro (100%). O etanol tem um ponto de ebulição mais baixo do que a água. É evaporado seletivamente e condensado em um processo denominado destilação. Esse processo produz etanol 95% puro. Os 5% restantes da mistura são água. A mistura é filtrada e desidratada para produzir etanol puro.
- Desnaturação: uma pequena quantidade de gasolina é adicionada ao etanol combustível para torná-lo intragável.
Existem dois subprodutos principais da produção de etanol de milho: dióxido de carbono (CO2) e grãos de destilaria. O CO2 é produzido pela levedura como um subproduto da reação de fermentação. Freqüentemente, é liberado na atmosfera. Mas também pode ser capturado e usado para outros fins. Por exemplo:
- fazendo bebidas carbonatadas
- produzindo gelo seco (CO2 congelado) para usar no armazenamento refrigerado
- apoiando a fotossíntese em estufas de vegetais
Os grãos do destilador são o resíduo dos tanques de fermentação. Eles contêm todos os componentes não fermentáveis dos grãos de milho, mais o fermento adicionado. Os grãos de destilaria são valiosos como um ingrediente rico em proteínas na alimentação do gado.
O etanol é misturado à gasolina usada em nossos veículos para produzir um combustível mais ecologicamente correto. A maioria dos veículos fabricados a partir da década de 1980 pode rodar com uma mistura de gasolina composta por 10% de etanol (E10).
O etanol é um recurso renovável. É por isso que governos em todo o mundo estão incentivando as pessoas a usar etanol em vez de combustíveis fósseis. No Canadá, o governo federal possui um conjunto de diretrizes chamado Padrões de Combustível Limpo. Ele incentiva as pessoas a usarem combustíveis com uma mistura maior de etanol.
Algumas pessoas, por outro lado, se preocupam em usar o etanol como combustível. Por exemplo, existem preocupações sobre a quantidade de energia e terra necessária para o cultivo de etanol como matéria-prima. Mesmo com essas preocupações, o combustível à base de etanol ainda é uma alternativa importante aos combustíveis fósseis!