Etanol: co to jest i jak jest wytwarzany?

Oprócz wykorzystania w silnikach samochodowych etanol może być również używany do wytwarzania energii elektrycznej. Dowiedz się, czym jest etanol i jak jest wytwarzany

Trzcina cukrowa

Etanol, zwany także alkoholem etylowym (C 2 H 5 OH), to czysta substancja, składająca się z cząsteczki utworzonej przez dwa atomy węgla, pięć atomów wodoru i grupę hydroksylową. Istnieją dwa rodzaje etanolu: bezwodny i uwodniony. Różnica między nimi wynika jedynie ze stężenia wody w jej składzie. Bezwodny ma zawartość wody równą 0,5%, podczas gdy uwodniony ma zawartość 5%. W procesie przemysłowym stosowanym tradycyjnie powstaje uwodniony etanol, który jest sprzedawany na stacjach benzynowych do użytku w pojazdach mechanicznych. Z drugiej strony produkcja bezwodnego etanolu wymaga dodatkowej i specyficznej procedury usuwania nadmiaru wody.

Do produkcji benzyny C, substancji wytwarzanej z mieszanki benzyny A (czystej benzyny) i etanolu, używany jest bezwodny alkohol. W tej mieszaninie ilość bezwodnego alkoholu waha się od 20% do 25%. Zarówno benzyna, jak i bezwodny alkohol nie mogą być sprzedawane bezpośrednio konsumentowi końcowemu.

Do produkcji etanolu można używać różnych gatunków roślin. W Brazylii najczęściej używanym materiałem jest trzcina cukrowa, prezentowana również jako alternatywa dla wytwarzania energii elektrycznej z odpadów w postaci bagassy. Z każdej tony trzciny cukrowej powstaje 140 kg wytłoków z trzciny cukrowej.

Narodowy program alkoholowy (proalkoholowy), uruchomiony w 1975 r. Przez rząd federalny jako strategia walki z globalnym szokiem naftowym, zachęcał do sadzenia trzciny cukrowej w tym kraju, gatunku roślin występującego w brazylijskiej glebie, topografii i klimacie idealne warunki do rozwoju, ponadto wśród wszystkich gatunków roślin ma najwyższą produktywność z hektara. Według danych Confederation of Agriculture and Livestock of Brazil (CNA), Brazylia jest drugim co do wielkości producentem etanolu na świecie, ustępując jedynie Stanom Zjednoczonym. Trzcina cukrowa to gatunek warzyw wspomagający produkcję brazylijskiego etanolu, podczas gdy amerykański etanol jest wytwarzany z kukurydzy.

Ale jeśli z jednej strony etanol jest postrzegany jako alternatywa dla wytwarzania energii, z drugiej strony jest wskazywany jako potencjalne zagrożenie dla produkcji żywności poprzez konkurowanie o ziemię z sektorem rolnym. W związku z tą troską i coraz większym zapotrzebowaniem na energię i żywność udoskonalono technologie, tak aby można było produkować etanol z odpadów rolniczych. Etanol drugiej generacji, znany również jako etanol celulozowy, to ten wytwarzany z materiału bogatego w ligninę, produkt normalnie marnowany w postaci wytłoczyny z trzciny cukrowej w konwencjonalnym procesie produkcji etanolu.

Etanol ma pewne zalety w porównaniu z paliwami kopalnymi, na przykład mniej zanieczyszcza. Należy jednak wziąć pod uwagę inne etapy łańcucha produkcji etanolu. Przykładem jest produkcja vinhoto, czyli wywaru melasowego, produktu ubocznego procesu produkcji etanolu. Do produkcji jednego litra etanolu zużywa się 13 litrów wody, z czego 12 litrów to wywar melasowy. Wlany do zbiorników wodnych wywar wywaru powoduje, że woda nie nadaje się do spożycia przez ludzi, a ponadto poważnie wpływa na faunę i florę środowiska wodnego. Jednak do produkcji biogazu można wykorzystać wywar melasowy, co zmniejszyłoby wpływ tego etapu cyklu produkcji etanolu.