No kā ražots celulozes etanols?

Celulozes etanola ražošanai izmanto divus galvenos izejvielu vai izejvielu veidus: lauksaimniecības biomasu un meža biomasu. Lauksaimniecības biomasā var ietilpt pārtikas kultūru atkritumi, piemēram, kukurūzas vālītes, kukurūzas plīts vai rīsu salmi. To var iegūt arī no kultūraugiem, kas īpaši audzēti enerģijas ražošanai. Dažas kultūras, kuras var izmantot, ir sārta zāle, cukurniedres un miskanti. Parasti priekšroka tiek dota pašsējas kultūrām, kuras nav jāpārstāda pēc katras audzēšanas, kas ir izturīgas pret sausumu un laikapstākļiem.

Meža jeb koksnes biomasa piedāvā arī dažādas iespējas etanola ražošanai, un tai ir noteiktas apstrādes priekšrocības salīdzinājumā ar lauksaimniecības biomasu, kas padara to par vērtīgu alternatīvu. Tāpat kā lauksaimniecības biomasu, dažus koku veidus var īpaši kultivēt kā enerģijas kultūras. Īsas rotācijas koku kultūras, kuras var ātri stādīt, novākt un pārstādīt, ir ideāli piemērotas izmantošanai celulozes etanola ražošanā. Vēl viena iespēja ir mežsaimniecības blakusprodukti; var izmantot koka skaidas, mizu un zāģu skaidas. Vēl viena alternatīva ir makulatūras masa.

Lai izveidotu celulozes etanolu, var izmantot vienu no diviem galvenajiem procesiem. Pirmais ir celulolīze, process, kurā izmanto hidrolīzi, lai celulozi sadalītu vienkāršos cukuros. Celuloze tiek iepriekš apstrādāta, lai gan fizikāli, gan ķīmiski sadalītu daļu no tās stingrās struktūras. Pēc tam tas ir vairāk pieejams hidrolīzes procesam, kas sadala molekulas cukuros, izmantojot fermentus, ko sauc par celulāzes enzīmiem. Cukurus atdala no citiem pāri palikušajiem materiāliem, pēc tam fermentē, izmantojot mikrobus, un destilē.

Otrs process, ko var izmantot, ir gazifikācija. Gazifikācijas laikā celulozes sastāvā esošais ogleklis tiek pārveidots par ūdeņradi, oglekļa dioksīdu un oglekļa monoksīdu, izmantojot daļēju sadegšanu. Pēc tam šo gāzu raudzēšanai un pārvēršanai etanolā un ūdenī izmanto mikroorganismu, ko sauc par Clostridium ljungdhalii. Pēc tam etanolu destilē no ūdens.