Kuidas valmistatakse etanooli?

Etanooli saab valmistada igast kultuurist või taimest, mis sisaldab suures koguses suhkrut või suhkruks muundatavaid komponente, näiteks tärklis või tselluloos.

Suhkrupeedist ja suhkruroost saab suhkrud ekstraheerida ja töödelda. Sellised põllukultuurid nagu mais, nisu ja oder sisaldavad tärklist, mille saab hõlpsalt suhkruks muuta ja seejärel etanooliks muuta. Enamus USA etanooli toodangust saadakse tärklisest ja peaaegu kogu tärklisepõhine etanool on valmistatud Midwest'i osariikides kasvatatud maisist.

Puude ja heintaimede suhkrud on suures osas lukustatud kiulisesse materjalisse, mida nimetatakse tselluloosiks, mida saab lagundada suhkruteks ja muuta etanooliks. Tselluloosse etanooli valmistamiseks võib kasutada metsandustoimingute kõrvalsaadusi: saepuru, puiduhake, oksad. Võib kasutada ka taimejääke, näiteks maisitõlvikuid, maisilehti või riisivarred. Mõnda põllukultuuri saab kasvatada spetsiaalselt tselluloosse etanooli valmistamiseks, eriti vahelduseks rohumaale. Tselluloosse etanooli allikad ei ole söödavad, mis tähendab, et etanooli tootmine ei konkureeri otseselt põllukultuuride kasutamisega toiduks ega loomasöödaks.

Enamik etanooli toodetakse neljaastmelise protsessi abil:

1. Etanooli lähteained (taimed või taimed) jahvatatakse lihtsamaks töötlemiseks;
2. Jahvatatud materjalist lahustatakse suhkur või muundatakse tärklis või tselluloos suhkruks. Seda tehakse küpsetusprotsessi kaudu.
3. Mikroobid, nagu pärm või bakterid, toituvad suhkrust, tootes kääritamisel etanooli, põhimõtteliselt valmistatakse õlut ja veini samal viisil. Süsinikdioksiid on selle kääritamise kõrvalsaadus;
4. Etanool destilleeritakse, et saada kõrge kontsentratsioon. Lisatakse bensiini või mõnda muud lisandit, nii et inimesed ei saa seda tarbida - seda protsessi nimetatakse denatureerimiseks. Nii väldib etanool ka joogialkoholi maksustamist.

Kasutatud mais on jäätmesaadus, mida nimetatakse destilleerija teraks. Õnneks on see väärtuslik loomasöödana nagu veised, sead ja kodulinnud.

Etanooli on võimalik toota ka märgjahvatusprotsessi abil, mida kasutavad paljud suured tootjad. See protsess hõlmab leotusperioodi, mille järel teravilja idud, õli, tärklis ja gluteen eraldatakse ja töödeldakse edasi paljudeks kasulikeks kõrvalsaadusteks. Kõrge fruktoosisisaldusega maisisiirup on üks neist ja seda kasutatakse magustajana paljudes valmistoitudes. Maisiõli rafineeritakse ja müüakse. Gluteeni ekstraheeritakse ka märgjahvatuse käigus ja seda müüakse veiste, metskitsede ja kodulindude söödalisandina.

Etanooli tootmises on maailmas juhtiv USA, järgneb Brasiilia. USA sisemaine tootmine hüppas 3,4 miljardilt gallonilt 2004. aastal 14,8 miljardile 2015. aastal. Sel aastal eksporditi USA-st välja 844 miljonit gallonit, peamiselt Kanadasse, Brasiiliasse ja Filipiinidesse.

Pole üllatav, et etanoolitaimed asuvad seal, kus maisi kasvatatakse. Suur osa Ameerika Ühendriikide osariigi kütusest toodetud etanoolist toodetakse keskosas, arvukad taimed asuvad Iowas, Minnesotas, Lõuna-Dakotas ja Nebraskas. Sealt toimetatakse veoauto või rongiga lääne- ja idaranniku turgudele. Plaanid on pühendatud selleks gaasijuhe etanooli saatmiseks Iowast New Jerseysse.

Energeetika osakond. Alternatiivkütuste andmekeskus.

Toimetanud Frederic Beaudry.