Etanoli on kotimaassa tuotettu vaihtoehtoinen polttoaine, joka on yleisimmin valmistettu maissista. Se valmistetaan myös selluloosaraaka-aineista, kuten viljelyjäämistä ja puusta – vaikka tämä ei ole niin yleistä. Yhdysvaltain etanolitehtaat ovat keskittyneet keskilänteen maissintuotannon läheisyyden vuoksi. Keskilännen ulkopuolella olevat kasvit saavat tavallisesti maissia rautateitse tai käyttävät muita raaka-aineita ja sijaitsevat lähellä suuria asutuskeskuksia.
Tuotanto
Etanolin tuotantomenetelmä riippuu käytetyn raaka-aineen tyypistä. Tärkkelys- tai sokeripohjaisten raaka-aineiden prosessi on lyhyempi kuin selluloosaraaka-aineilla.
Tärkkelys- ja sokeripohjainen etanolituotanto
Suurin osa etanolista Yhdysvalloissa tuotetaan tärkkelys- viljelykasvit kuivalla tai märkämyllyllä. Lähes 90% etanolitehtaista on kuivatehtaita johtuen alhaisemmista pääomakustannuksista. Kuivajauhatus on prosessi, joka jauhaa maissin jauhoksi ja fermentoi sen etanoliksi tislaajan jyvien ja hiilidioksidin sivutuotteiden kanssa. Märkäjauholaitokset tuottavat pääasiassa maissin makeutusaineita yhdessä etanolin ja useiden muiden sivutuotteiden (kuten maissiöljyn ja tärkkelyksen) kanssa. Märkäjauhot erottavat tärkkelyksen, proteiinin ja kuidun maississa ennen näiden komponenttien jalostamista tuotteiksi, kuten etanoliksi.
Selluloosatuotanto
Etanolin valmistaminen selluloosaraaka-aineista – kuten ruoho, puu ja satojäämät – on enemmän mukana prosessi kuin tärkkelyspohjaisten viljelykasvien käyttö. Selluloosan etanolin tuottamiseksi on kaksi pääreittiä: biokemiallinen ja termokemiallinen. Biokemialliseen prosessiin sisältyy esikäsittely hemiselluloosasokerien vapauttamiseksi, jota seuraa hydrolyysi selluloosan hajottamiseksi sokereiksi. Sokerit fermentoidaan etanoliksi ja ligniini otetaan talteen ja käytetään energian tuottamiseen prosessin tehostamiseksi. Lämpökemialliseen muuntoprosessiin kuuluu lämmön ja kemikaalien lisääminen biomassan raaka-aineeseen syntetisoiden kaasua, joka on hiilimonoksidin ja vedyn seos. Syngasi sekoitetaan katalyytin kanssa ja reformoidaan etanoliksi ja muiksi nestemäisiksi sivutuotteiksi.
Jos haluat lukea lisää konversioprosessista, katso prosessisuunnittelu ja taloustiede biokemiallisesta konversiosta lignoselluloosaa sisältävä biomassa etanoliksi: Laimennetun hapon esikäsittely ja maissin höyrystimen entsymaattinen hydrolyysi sekä prosessisuunnittelu ja taloustiede lignoselluloosaisen biomassan biokemialliseksi konversioksi. etanoliin: Lämpökemiallinen polku epäsuoralla kaasutuksella ja alkoholin sekoituksella.
Kaavio polttoaineen jakelujärjestelmästä
Lähde: Dean Armstrong, kansallinen uusiutuvan energian laboratorio. itä- ja länsirannikko (käytä TransAtlasia etanolitehtaiden sijainnin selvittämiseen). Yhdysvaltain maatalousministeriön mukaan 90% etanolista kuljetetaan junalla tai kuorma-autolla. Loput 10% kuljetetaan pääasiassa proomulla, pienimmät määrät kuljetetaan putkilinjalla. Yhdysvallat kulutti lähes 14,4 miljardia litraa etanolia vuonna 2018; säiliöautolla voi kuljettaa 8000 – 10000 litraa etanolia ja yhdessä junavaunussa noin 30000 gallonaa etanolia. kuorma-autot toimitettavaksi asemille.
Etanoliputket
Etanolin jakelu putkilinjalla on tehokkain vaihtoehto, mutta etanolin affiniteetti vesi- ja liuotinominaisuuksiin edellyttää erillisen putkilinjan tai merkittävä nykyisten putkistojen puhdistus niiden muuntamiseksi erillisiksi putkistoiksi. Kinder Morgan toimittaa etanolieriä Keski-Floridan putkilinjansa kautta. Lisätietoja on Keski-Floridan putkilinjan etanoliprojektissa.
