Bagaimana Bioethanol Dihasilkan?

Ogos 12, 2018 0 By elsya

Dalam pengeluaran bioetanol, ada dua reaksi kunci yang terlibat. Salah satunya adalah hidrolisis dan yang lain adalah fermentasi. Cara tradisional menghasilkan bioetanol melibatkan pencampuran bersama gula, air, dan bakteria yis, yang kemudian dibiarkan berfermentasi dalam persekitaran yang hangat.

Secara beransur-ansur, campuran menjadi cecair yang mempunyai kandungan alkohol kira-kira lima belas peratus. Ketika peratusan alkohol dalam campuran meningkat, ragi akhirnya terbunuh olehnya, sehingga menamatkan proses fermentasi sama sekali. Kemudian tumbukan cair yang dibuat disuling dan dimurnikan untuk mendapatkan kira-kira 99.5% bioetanol murni.

Dengan demikian, proses fermentasi adalah siri tindak balas kimia, di mana, gula sederhana diubah menjadi etanol. Ragi atau bakteria, yang memakan gula ini, menyebabkan reaksi berlangsung, dan dengan demikian terjadi fermentasi. Etanol dan karbon dioksida dihasilkan sebagai produk sampingan metabolik ketika ragi mengambil gula.
Ada formula mudah yang mewakili proses fermentasi ini:

C6H12O6 (glukosa) -> 2 CH3CH2OH (etanol) + 2 CO2 (karbon dioksida)

Dengan menggunakan proses pengeluaran semacam ini, bioetanol boleh berasal dari berbagai tanaman kaya gula dan pati, yang meliputi gandum, jagung, tebu, dan gula bit.

Proses pengeluaran tradisional bahan bakar pengganti ini sangat terkenal dan mudah, kerana hanya terdiri dari fermentasi gula, yang mirip dengan proses yang digunakan untuk memperoleh minuman seperti wiski atau vodka.

Ada metode hipotetis lain untuk membuat bioetanol, di mana, itu bisa berasal dari bahan yang memiliki lignoselulosa, yang terutama merupakan zat penguat yang ditemukan dalam jaringan materi tanaman berkayu, seperti jerami, cornstalks, potongan kayu, dan bahan organik lainnya yang sering dianggap limbah.

Saat ini, ada hambatan biologis tertentu dalam menerapkan metode ini. Ketika dan ketika metode ini akan praktis untuk digunakan, biaya produksi bioetanol akan berkurang secara signifikan, karena bahan baku yang dibutuhkan akan lebih mudah tersedia di seluruh dunia.

Juga, karena proses ini akan memungkinkan etanol untuk diproduksi dari berbagai bahan organik yang lebih beragam, itu akan menjadi lebih produktif dibandingkan dengan metode tradisional.
Diperkirakan bahwa melalui metode ini, output bioetanol akan menjadi dua kali lipat, itu juga tanpa melelahkan rantai makanan. Output dari proses baru ini juga akan jauh lebih efisien energi, dan akan memiliki emisi karbon dioksida yang lebih rendah juga.

Proses produksi

1) Pertama, biomassa pertama-tama melalui langkah yang mengurangi ukuran material, sehingga lebih mudah ditangani, dan membuat proses produksi lebih efisien. Ini seperti proses penggilingan yang residu pertanian melalui, sehingga partikel memiliki ukuran hampir seragam.
2) Langkah berikutnya adalah memperlakukan biomassa, di mana fraksi hemiselulosa dipecah menjadi gula sederhana. Ini terjadi dengan bantuan reaksi kimia sederhana yang disebut hidrolisis, yang terjadi ketika asam sulfat encer dicampur dengan bahan baku biomassa.

Dalam reaksi ini, rantai rumit gula di hemiselulosa dipecah, melepaskan gula sederhana. Gula hemiselulosa kompleks diubah menjadi campuran gula lima-karbon terlarut – xilosa dan arabinosa, dan gula enam-karbon terlarut – manosa dan galaktosa. Sebagian kecil selulosa juga diubah menjadi glukosa.
Ada beberapa enzim yang digunakan seperti enzim selulase, yang menghidrolisis bagian selulosa dari biomassa. Enzim ini diproduksi dalam langkah yang disebutkan terakhir, atau harus dibeli dan ditambahkan.

3) Setelah hidrolisis selulosa, glukosa dan pentosa ditapaikan, yang memberikan ‘etanol pati’ sebagai output. Langkah terakhir kekeringan menghilangkan kelebihan air dari etanol. Langkah ini dikenali sebagai pemulihan etanol. Kemudian, produk sampingan lain, termasuk lignin, digunakan untuk menghasilkan elektrik yang diperlukan untuk pengeluaran etanol.

biorefinery etanol

Pada masa ini, kesemua proses ini cukup mahal untuk dilaksanakan. Oleh kerana itu, para saintis bekerja keras untuk mencari cara untuk mengurangkan kos, sehingga pengeluaran menjadi kos efektif, yang akan mengarah pada peningkatan yang cukup besar dalam penggunaan biofuel.

Please follow and like us: