Nafta i njeni derivati koji se koriste kao pogonsko gorivo danas spadaju u neobnovljive prirodne resurse. Ovog goriva je sve manje, a proizvodnja je sve skuplja. Jedna od zamena ovom gorivu može da bude i biogorivo od žitarica – bioetanol.
Biogorivo od žitarica, odnosno, bioetanol se dobija iz biomase alkoholnim vrenjem. SAD su najveći proizvođač bioetanola u svetu gde se on dobija uglavnom od kukuruza, dok je u Brazilu najveća zastupljenost biogoriva (20%) u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem a bioetanol se proizvodi od šećerne trske.
Kao pogonsko gorivo bioetanol se u sadašnjim motorima sa unutrašnjim sagorevanjem može koristiti u procentu od 10 do 20% bez ikakvih adaptacija motora. Za korišćenje čistog bioetanola ili većeg procenta potrebna je adaptacija motora.
Bioetanol se može dobiti iz različitih sirovina: šećernih, skrobnih, lignoceluloznih sirovina… Da bi proizvodnja etanola biotehnološkim putem bila ekonomična, potrebno je koristiti sirovinu koja je dovoljno jeftina i daje zadovoljavajući prinos etanola u što jednostavnijem procesu.
Žitarice, a posebno kukuruz, se smatraju najperspektivnijim sirovinama za proizvodnju etanola u Srbiji. Međutim, zbog jeftinijih inputa u proizvodnji strnih žita sve više se bioetanol proizvodi od pšenice umesto od kukuruza. Važno je da biljna masa ima što veći sadržaj skroba.
U postupku proizvodnje bioetanola, skrobne sirovine se prethodno enzimski tretiraju u dve uzastopne faze hidrolize (likvefakcija i saharifikacija) pomoću amilolitičkih enzima: α-amilaze i glukoamilaze. Nakon ove faze vrši se fermentacija šećera, koja se u klasičnim postupcima izvodi pomoću kvasaca (najčešće iz roda Saccharomyces), a mogu se koristiti i odredjene bakterije.
Kao nus proizvod ovog procesa dobija se “džibra” koja može poslužiti kao “mokra ” kvalitetna stočna hrana koja bi mogla zameniti određenu količinu suve koncentrovane hrane. Još se dobija i ugljen- dioksid bez koga se danas ne može zamisliti proizvodnja sokova (gaziranih).
Bioetanol nije novotarija
Ideja o primeni etanola kao biogoriva nije nova. Korišćenje etanola kao goriva započeto je još 1860. godine kada je izumitelj motora Nikolaus Otto konstruisao četvorotaktni motor sa pogonom na etanol.
Henry Ford je 1880. god. u jedan od svojih prvih automobila („kvadricikl“) ugradio motor takodje sa pogonom na etanol. Etanol kao gorivo koristio je i kasnije kod popularne T-serije njegovih automobila koji su proizvedeni u 15 miliona primeraka u periodu od 1908. do 1927. god.
Pre tačno 100 godina, davne 1908. godine, Henry Ford je već uvideo mogućnost korišćenja biomase u proizvodnji bioetanola i značaj njegove primene kao goriva što pokazuje i ovaj citat: „Možemo dobiti gorivo iz voća, iz biljke sumah kraj puta, ili iz jabuka, korova, strugotine; skoro iz bilo čega…i ostaje na nekom da pronadje kako se ovo gorivo može proizvesti komercijalno.
Metod proizvodnje bioetanola
Postoji niz načina za proizvodnju bioetanola, a glavni je dry-mill metodom, koja se provodi kroz nekoliko faza:
- Kukuruz ili neka druga žitarica se melje i dobija se prah
- Mešavina sastavljena od tog žitnog praha, vode i enzima ulazi u visokotemperaturnu peć gde se pretvara u tečno stanje. Tom procesu potpomaže enzim koji otapa žitne veze.
- Tečnost se hladi i meša sa drugim enzimom koji pretvara skrob u šećer, koji kasnije fermentiše i pretvara se u alkohol.
- U šećernu mešavinu se dodaje kvasac pri čemu započinje proces fermentacije. Šećer se otapa na etanol i ugen-dioksid.
- Nakon fermentacije iz mešavine se odvaja etanol.
- Od odvojenog etanola se procesom dehidracije uklanja voda.
- U etanol se dodaje mala količina benzina da bi ga se učinilo nepitkim.
Zanimljivosti
- 2007. godine škotski vozač Dario Franchitti postao je prvi vozač koji je trku Indianapolis 500 dobio vozeći na čistom etanolu.
- Prvi automobil Henryja Forda koristio je alkohol, dok je Rudolf Diesel svoj motor pokrenuo uljem od kikirikija.
Izvori:
Poljoprivredna savetodavna stručna služba, Stojković-Jevtić Snežana,
Etanol iz kukuruza, obnovljivo biogorivo domaće proizvodnje, Marko Melčić1, dipl. inž., Wikipedia – Biogorivo, Bioetanlo, Proizvodnja bioetanola kao alternativnog goriva iz kukuruza pomoću slobodnog i imobilisanog kvasca, Svetlana B. Nikolić
