¿Cómo se hace el etanol?

El etanol se puede hacer de cualquier cultivo o planta que contenga una gran cantidad de azúcar o componentes que se puedan convertir en azúcar, como almidón o celulosa.

La remolacha azucarera y la caña de azúcar pueden extraerse y procesarse sus azúcares. Los cultivos como el maíz, el trigo y la cebada contienen almidón que puede convertirse fácilmente en azúcar y luego convertirse en etanol. La mayor parte de la producción estadounidense de etanol es de almidón, y casi todo el etanol a base de almidón está hecho de maíz cultivado en los estados del Medio Oeste.

Los árboles y los pastos tienen gran parte de sus azúcares encerrados en un material fibroso llamado celulosa, que puede descomponerse en azúcares y convertirse en etanol. Los subproductos de las operaciones forestales pueden utilizarse para el etanol celulósico: aserrín, astillas de madera, ramas. También se pueden usar residuos de cultivos, como mazorcas de maíz, hojas de maíz o tallos de arroz. Algunos cultivos se pueden cultivar específicamente para producir etanol celulósico, más notablemente hierba de cambio. Las fuentes de etanol celulósico no son comestibles, lo que significa que la producción de etanol no entra en competencia directa con el uso de cultivos para la alimentación o la alimentación del ganado.

La mayoría del etanol se produce mediante un proceso de cuatro pasos:

1. La materia prima de etanol (cultivos o plantas) se tritura para facilitar el procesamiento;
2. El azúcar se disuelve del material molido, o el almidón o la celulosa se convierte en azúcar. Esto se realiza mediante un proceso de cocción.
3. Los microbios como la levadura o las bacterias se alimentan del azúcar, produciendo etanol en un proceso llamado fermentación, esencialmente de la misma forma en que se elabora la cerveza y el vino. El dióxido de carbono es un subproducto de esta fermentación;
4. El etanol se destila para lograr una alta concentración. Se agrega gasolina u otro aditivo para que los humanos no puedan consumirlo, un proceso llamado desnaturalización. De esta manera, el etanol también evita un impuesto sobre las bebidas alcohólicas.

El maíz gastado es un producto de desecho llamado grano de destilador. Afortunadamente, es valioso como alimento para el ganado, como ganado, cerdos y aves de corral.

También es posible producir etanol a través de un proceso de molienda en húmedo, que es utilizado por muchos grandes productores. Este proceso implica un período de remojo después del cual el germen de grano, el aceite, el almidón y el gluten se separan y procesan en muchos subproductos útiles. El jarabe de maíz alto en fructosa es uno de ellos y se usa como edulcorante en muchos alimentos preparados. El aceite de maíz es refinado y vendido. El gluten también se extrae durante el proceso de molienda húmeda y se vende como un aditivo para el ganado, los cerdos y las aves de corral.

Estados Unidos es líder mundial en producción de etanol, seguido de Brasil. La producción nacional en los EE. UU. Aumentó de 3.400 millones de galones en 2004 a 14.800 millones en 2015. Ese año, se exportaron 844 millones de galones fuera de los EE. UU., Principalmente a Canadá, Brasil y Filipinas.

No es sorprendente que las plantas de etanol se encuentren donde se cultiva el maíz. Gran parte del etanol combustible de los Estados Unidos se produce en el Medio Oeste, con numerosas plantas en Iowa, Minnesota, Dakota del Sur y Nebraska. Desde allí se envía en camión o en tren a los mercados de las costas oeste y este. Hay planes en marcha para un dedicado tubería para enviar etanol desde Iowa a Nueva Jersey.

Departamento de Energía. Centro de datos de combustibles alternativos.

Editado por Frederic Beaudry.