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Processo di creazione dell'etanolo, un carburante pulito

Etanolo

La cellulosa è uno dei composti organici più abbondanti, disponibili principalmente nei batteri e nelle pareti delle cellule della materia vegetale, così come in alcune alghe, funghi e alcuni organismi simili. La cellulosa può essere convertita in biocarburanti, più comunemente etanolo cellulosico, con procedimento pretrattamento chimico e in parte grazie al processo di fermentazione. E 'anche possibile convertire saccaridi e amidi in etanolo.

Accumulare grandi quantità di materie prime della biomassa ricchi di cellulosa è la prima fase della sequenza di eventi che conduce verso la fermentazione di etanolo da utilizzare come carburante per il trasporto. Per uso industriale, proviene spesso dalla polpa di legno (circa il 50% del legno è di cellulosa) o dal cotone (fino al 90% del cotone in massa è di cellulosa), ma viene sempre più da colture energetiche specializzate come mais, pioppo coltivato, erbe e alberi a bassa necessità di “manutenzione”.

I ricercatori stanno esaminando il potenziale delle colture energetiche, compreso il legname e per talune specie di erba, al fine di compensare la misura in cui la crescente domanda di etanolo può avere effetto sui prezzi delle colture.
Il pre-trattamento post raccolto prevede l’ammollo della materia prima con enzimi e acidi concentrati; il pre-trattamento può necessitare anche di riscaldamento delmateriale. Questo processo sgancia polimeri indesiderati, come la emicellulosa e lignina, dalla base di cellulosa prima dell'idrolisi. In base alle norme di produzione attuale il pre-trattamento è la fase più costosa del processo di produzione e si auspica che la ricerca possa aiutare ad abbassare i costi.

Successivamente, il pre-trattamento di base subisce l’idrolisi. L'obiettivo della fase di idrolisi è di ridurre gli zuccheri della cellulosa e separarla da altri componenti. L'idrolisi può essere eseguita in due modi: chimicamente con acidi, o enzimaticamente. idrolisi enzimatica è un processo simile a quello che avviene nello stomaco dei ruminanti. Ulteriori trattamenti enzimatici con enzimi cellulasi rompono la cellulosa a doppie molecole di glucosio, chiamato “Cellobiosio”. Cellobiosio è poi ridotto a glucosio unico per contatto con un secondo tipo di enzima.
L’idrolisi chimica è il mezzo tradizionale di spezzare la cellulosa in zuccheri liberi prima della fermentazione. La cellulosa è esposta agli acidi sotto calore e pressione. Uno svantaggio significativo in questo processo è che l’idrolisi può dare origini a prodotti tossici ridotti grazie al processo di fermentazione.

La fase finale del processo è la fermentazione microbica. I microbi fermentano gli zuccheri in etanolo. Il lievito di Baker è sempre stato l'agente favorito nel processo di produzione dell’etanolo. I recenti progressi hanno portato ad altri microrganismi che si possono utilizzare con risultati simili o perfino migliori. La fermentazione produce una miscela di etanolo, acqua, microbi e alcuni residui.

L'etanolo risultante è purificato attraverso distillazione.

Poiché la domanda mondiale di etanolo aumenta, una maggiore attività di ricerca e sviluppo saranno esercitate su tutte le fasi del processo di produzione di etanolo. Ricordiamo che l’etanolo può essere impiegato come carburante a basso impatto ambientale e che diverse sperimentazioni in questo senso si stanno compiendo in gran parte dei paesi europei e dell’America centrale dove spesso è già una realtà (da Biofuelswatch)

 

 

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