Selluloosapitoinen etanoli, toisen sukupolven biopolttoaine, jota valmistetaan muuntamalla ihmisravinnoksi soveltumaton kasvillisuus etyylialkoholiksi (etanoliksi). Ensimmäisen sukupolven biopolttoaineissa käytetään syötäviä raaka-aineita, kuten maissia (maissi), kun taas selluloosamaista etanolia voidaan valmistaa käyttämällä raaka-aineita, kuten puuta, ruohoa tai syötäväksi kelpaamattomia kasvinosia. Kaikki biopolttoaineet ovat uusiutuvia, mutta selluloosapitoinen etanoli vaikuttaa ruokaketjuun vähemmän kuin ensimmäisen sukupolven biopolttoaineet, koska sitä voidaan valmistaa maatalouden jätteistä tai energiakasveista, jotka on kasvatettu sellaisilla mailla, joista on vain vähän hyötyä ruoantuotannossa. Raaka-aineiden muuntoaste lopputuotteeksi on kuitenkin alhaisempi selluloosapitoisessa etanolissa kuin ensimmäisen sukupolven biopolttoaineissa, ja ilman valmistustekniikan parannuksia selluloosapitoisen etanolin tulevaisuus voi olla pikemminkin polttoaineen lisäaineena kuin öljyn korvaajana.

säännöllisen raaka-aineen käyttö ensimmäisen sukupolven biopolttoaineiden pääkomponenttina herätti” ruoka vastaan polttoaine ” -keskustelun, jossa kyseenalaistettiin ensimmäisen sukupolven biopolttoaineiden arvo ympäristöystävällisenä vaihtoehtona maaöljylle. Väitteen mukaan biopolttoaineiden tuotannolla olisi suora vaikutus elintarvikkeiden kuluttajahintoihin, jos viljelysmaat ja raaka-aineet ohjattaisiin pois ihmisten ravintoketjusta. Biopolttoainekriitikot väittivät, että raaka-aineiden kysynnän kasvaessa viljelijät myisivät satonsa korkeapalkkaisille biopolttoaineiden valmistajille perinteisten ostajiensa sijaan ja aiheuttaisivat näin elintarvikepulaa ja nopeita hinnankorotuksia. Vaikka elintarvikkeiden hinnat ovat todellakin nousseet maailmanlaajuisesti ja elintarvikepula on tapahtunut ensimmäisen sukupolven biopolttoaineiden käyttöönoton jälkeen, erityisesti vuosina 2007 ja 2008, kannattajat väittävät, että ne johtuvat öljyn nousevista kustannuksista eivätkä biopolttoaineiden tuotannosta. Tämän keskustelun aikana selluloosapitoinen etanoli nousi esiin vuonna 2006 vaihtoehtona ensimmäisen sukupolven etanolille, koska siinä voitiin käyttää huonolaatuisemmilla mailla kasvatettuja jätteitä ja muita kasveja kuin elintarvikkeita. Monet energiakasvit tarvitsivat myös vähemmän lannoitetta kuin ensimmäisen sukupolven etanolissa käytetyt ravintokasvit.

koska hyvin harvoilla mailla, kuten Brasilialla, on maantiede ja ilmasto tuottaa tarpeeksi selluloosapitoista etanolia siirtyäkseen täysin öljystä biopolttoaineeseen, monet maat suosivat raakaöljyn ja selluloosapitoisen etanolin sekoittamista. Suurin osa sekoituksista on 5-10 prosentin selluloosamaista etanolia, joten niitä voidaan käyttää nykyautoissa moottoria muokkaamatta.

tutki etanolibiopolttoaineen kasvavaa tuotantoa U. S ja sen varjopuoli

katsaus etanolin biopolttoaineen tuotantoon Yhdysvalloissa.

Contunico © ZDF Enterprises GmbH, MainzSee Kaikki tämän artikkelin videot

Selluloosainen etanoli valmistetaan lignoselluloosabiomassasta, joka koostuu pääasiassa selluloosasta ja ligniinistä, jota on kuiva-aineessa. Lignoselluloosainen biomassa voidaan yleensä luokitella luonnossa esiintyvistä kasveista saatavaksi neitseelliseksi biomassaksi, teollisuuden ja maatalouden sivutuotteiden jätebiomassaksi sekä energiakasveiksi, joita kasvatetaan erityisesti selluloosapitoisen etanolin tuotantoon. Suurin osa selluloosapitoisesta etanolista valmistetaan jätebiomassasta, erityisesti sokeriruo ’ osta, ja energiakasveista, kuten kytkinheinästä (”Panicum virgatum”). Jotta lignoselluloosainen biomassa voidaan muuntaa biopolttoaineeksi, se on esikäsiteltävä ja sen jälkeen hydrolysoitava hapolla tai entsyymeillä selluloosan hajottamiseksi yksinkertaisiksi sokereiksi. Nämä sokerit käyvät sitten läpi mikrobikäymisen, josta saadaan etanolia, joka tislataan noin 95-prosenttiseksi puhtaudeksi. Selluloosamaista etanolia voidaan valmistaa myös kaasuttamalla, jolloin syntyy vedyn, hiilimonoksidin ja hiilidioksidin kaasuseos, joka sitten fermentoidaan tai katalysoidaan kemiallisesti etanoliksi.

yksi selluloosamaisen etanolin valmistukseen liittyvistä monista haasteista on se, että muuntokerroin on alhaisempi kuin ensimmäisen sukupolven biopolttoaineissa, mikä tarkoittaa, että saman määrän etanolia tuottamiseen tarvitaan enemmän raaka-aineita. Hydrolyysissä käytettävät entsyymit ovat myös kalliita, ja ne ovat yksi tärkeimmistä teknologian kustannustehokkuutta rajoittavista tekijöistä. Tämän prosessin vaiheen tehokkuuden parantamiseksi tutkitaan vaihtoehtoisia muuntomenetelmiä, muunneltuja entsyymejä ja uusia energiakasveja.

Selluloosapitoinen etanoli on edelleen poliittisesti suosittu monissa osissa maailmaa, kuten Yhdysvalloissa, Brasiliassa ja Euroopan unionissa, ja sitä mainostetaan mahdollisena ratkaisuna energiaomavaraisuuteen sekä menetelmänä joidenkin jätemateriaalien uudelleenkäyttöön. Joissakin maissa, kuten Yhdysvalloissa, on lainsäädäntö, joka velvoittaa polttoainevalmistajia lisäämään tietyn prosenttiosuuden biopolttoainetta tuotteisiinsa. Tällainen lainsäädäntö on yksi markkinoiden kasvun tärkeimmistä markkinatekijöistä, mikä jättää teknologian alttiiksi taloudelliselle taantumalle tai lainsäädännölliselle epäröinnille, jolla voi olla vakavia vaikutuksia sen tulevaisuuteen. Biopolttoaine on myös voimakkaasti tuettu energianlähde, eikä se todennäköisesti pystyisi kilpailemaan nykyisillä markkinoilla ilman valtion tukea. Vaikka on mahdollista, että selluloosapohjaisten biopolttoaineiden tuotantokustannukset ovat jonain päivänä alhaisemmat kuin raakaöljyn tuotantokustannukset, tällainen muutos vaatisi fossiilisten polttoaineiden hintojen jyrkkää nousua yhtä paljon kuin tuotantokustannusten alentamista. Seospolttoaineet ovat nykyisellään todennäköisemmin toteuttamiskelpoinen pitkän aikavälin ratkaisu ja selluloosapitoisen etanolin kannattavin käyttökohde.