Proizvodnja bioetanola

Osnovna primjena bioetanola se može svrstati u tri oblasti:
u industriji kao sirovina ili rastvarač
za proizvodnju alkoholnih pića
kao gorivo
Velika potrošnja i iscrpljivanje fosilnih goriva poslednjih nekoliko godina koje se javlja usled razvoja industrije i tehnologije, uslovljava pronalaženje nekog alternativnog riješenja. Među alternativnim energetskim resursima značajno mjesto danas zauzimaju biogoriva, od koji bioetanol ima posebno mjesto kao obnovljivo i ekološki pogodno gorivo..
Kod proizvodnje bioetanola važno je da se može dobiti fermentacijom iz obnovljivih sirovina koje sadrže ugljene hidrate (kukuruz, šećerna trska, krompir, topinambur i dr.). Fermentacija šećera biomase se vrši pomoću mikroorganizama, i to tradicionalno pomoću kvasaca, a u novijim tehnologijama i pomoću odredjenih vrsta bakterija.

Slika 1. Proizvodnja i primjena bioetanola

Tehnologija za proizvodnju bioetanola se može podijeliti u tri faze:
1.Prethodna obrada supstrata- priprema sirovine
2.Fermentacija supstrata
3.Izdvajanje proizvoda (destilacija, rektifikacija, prečišćavanje i obezvodnjavanje)


Slika 2. Uprošćena blok-šema dobijanja etanola na biomasi
Faza prethodne obrade supstrata ima za cilj da se skrobne ili celulozne komponente iz biomase prevedu u fermentabilne šećere i vrši se pomoću enzima ili kiselina.
Fermentacija u proizvodnji etanola se može izvoditi na sledeća četiri načina: diskontinualno, kontinualno, dolivno i semi-kontinualno. Pored izabranog postupka fermentacije, od izuzetnog značaja za efikasnost fermentacije i produktivnost proizvodnje etanola mogu biti odredjena konstrukciona poboljšanja fermentora čime se postiže bolji prenos mase i toplote u sistemu, kao i bolja kontrola procesa. Značajani tehnološki pomaci se postižu upotrebom reaktora sa imobilisanim ćelijama, kao i istraživanja fermentacija sa genetski modifikovanim mikroorganizmima.
Za dobijanje bioetanola koji se sam ili u smeši sa benzinom koristi kao motorno gorivo potrebno je izdvojiti vodu i određen sadržaj nečistoća. Osnovni proces izdvajanja etanola izdvaja iz profermentisane podloge nakon fermentacije je destilacija i rektifikacija.

Koje su prednosti proizvodnje bioetanola?
Od posebnog značaja je da se bioetanol dobija iz obnovljivih sirovina kojih ima u velikoj količini i koje su lako dostupne, kao i to je sporedni proizvod u ovoj proizvodnji džibra koja je kvalitetna stočna hrana, tako da se ekonomski gubici pri proizvodnji bioetanola svode na minimum.
U Srbiji postoji sirovinski potencijal za proizvodnju bioetanola, a od poljoprivrdnih sirovina najznačajnije su skrobne sirovine kukuruza i pšenice i namenski gajene skrobne sirovine- hibridni sirak, tritikale i Jerusalimska artičoka koje se mogu gajiti na marginalnoj zemlji. Sa aspekta zaštite životne sredine dodatak bioetanola u gorivo smanjuje efekat staklene bašte do 20 %, smanjuje emisiju CO do 30 %, smanjuje emisiju benzola i sumpora, i potpuno je netoksičan i biodegradabilan. Skoro sve zemlje Evropske unije, a i većina zemalja u tranziciji, u poslednjih desetak godina, značajno su povećale proizvodnju bioetanola. Ovakav trend će se nastaviti i u budućnosti što potvrđuje i Direktiva Evropske unije EC/30/2003 o alternativnim gorivima i njihovoj promociji.