Producción de etanol – ¿Cómo se fabrica el etanol?

El etanol puede fabricarse a partir de cualquier cultivo o planta que contenga una gran cantidad de azúcar o componentes que puedan convertirse en azúcar, como el almidón o la celulosa.

Almidón vs. Celulosa

De la remolacha azucarera y la caña de azúcar se pueden extraer y procesar sus azúcares. Cultivos como el maíz, el trigo y la cebada contienen almidón que se puede convertir fácilmente en azúcar, y luego en etanol. La mayor parte de la producción estadounidense de etanol se hace a partir del almidón, y casi todo el etanol basado en el almidón se hace con maíz cultivado en los estados del Medio Oeste.   

Los árboles y las hierbas 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: serrín, astillas de madera, ramas. También pueden utilizarse residuos de cultivos, como mazorcas de maíz, hojas de maíz o tallos de arroz.   Algunos cultivos se pueden cultivar específicamente para fabricar etanol celulósico, sobre todo el switchgrass. 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 humana o animal.

El proceso de molienda

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

1. La materia prima del etanol (cultivos o plantas) se tritura para facilitar su procesamiento;
2. Se disuelve el azúcar del material molido, o se convierte el almidón o la celulosa en azúcar. Esto se hace a través de un proceso de cocción.
4. Los microbios, como la levadura o las bacterias, se alimentan del azúcar, produciendo etanol en un proceso llamado fermentación, esencialmente de la misma manera que se hace la cerveza y el vino. El dióxido de carbono es un subproducto de esta fermentación;
5. El etanol se destila para conseguir una alta concentración. Se añade gasolina u otro aditivo para que no pueda ser consumido por los humanos, un proceso llamado desnaturalización. De este modo, el etanol también evita un impuesto sobre el alcohol de las bebidas.
6. Se trata de un proceso de desnaturalización.

Se trata de un proceso de desnaturalización.

El maíz usado es un producto de desecho llamado grano de destilería. Afortunadamente, es valioso como alimento para el ganado, como el vacuno, el porcino y las aves de corral.

También es posible producir etanol mediante un proceso de molienda húmeda, que utilizan muchos grandes productores. Este proceso implica un periodo de remojo, tras el cual se separan el germen del grano, el aceite, el almidón y el gluten, y se transforman en muchos subproductos útiles. El jarabe de maíz de alta fructosa es uno de ellos y se utiliza como edulcorante en muchos alimentos preparados. El aceite de maíz se refina y se vende. El gluten también se extrae durante el proceso de molienda húmeda y se vende como aditivo alimentario para el ganado vacuno, los cerdos y las aves de corral.

Una producción creciente

Estados Unidos lidera la producción mundial de etanol, seguido de Brasil. La producción nacional en EEUU pasó de 3.400 millones de galones en 2004 a 14.800 millones en 2015.   Ese año, se exportaron 844 millones de galones fuera de EEUU, principalmente a Canadá, Brasil y Filipinas.  

No es de extrañar que las plantas de etanol se ubiquen donde se cultiva el maíz. Gran parte del etanol combustible de Estados Unidos se produce en el Medio Oeste, con numerosas plantas en Iowa, Minnesota, Dakota del Sur y Nebraska.   Desde allí se envía por camión o por tren a los mercados de las costas occidental y oriental. Están en marcha los planes para crear un tubería dedicada a enviar etanol de Iowa a Nueva Jersey. 

Fuente

Departamento de Energía. Centro de Datos de Combustibles Alternativos.

Editado por Frederic Beaudry.