Một ví dụ về nhiên liệu sinh học phổ biến là gì và nó thường được tạo ra như thế nào?

Nhiên liệu sinh học phổ biến là ethanol, thường được làm từ quá trình lên men các nguyên liệu thực vật giàu carbohydrate, chẳng hạn như ngô, mía hoặc lúa mì. Quá trình này thường bao gồm các bước sau:

1. Chuẩn bị nguyên liệu: Nguyên liệu thực vật (ví dụ:ngô) được thu hoạch và chế biến để lấy nguyên liệu sản xuất ethanol.

2. Tiền xử lý: Nguyên liệu thô có thể trải qua quá trình tiền xử lý để tăng cường giải phóng đường (carbohydrate có thể lên men). Điều này có thể liên quan đến các quá trình cơ học (ví dụ như nghiền), xử lý nhiệt hoặc xử lý bằng enzyme để phá vỡ thành tế bào của thực vật.

3. Thủy phân: Nguyên liệu đã qua xử lý trước được trộn với nước và enzym (thường là hỗn hợp xenlulaza, hemicellulase và các enzym khác) để phân hủy các polysacarit (cellulose và hemiaellulose) thành các loại đường có thể lên men như glucose và xyloza. Quá trình này có thể xảy ra ở nhiệt độ cao (ví dụ như trong nồi nấu) hoặc ở nhiệt độ vừa phải với các enzyme chuyên dụng.

4. Làm mát và khử trùng: Dung dịch đường thu được được làm lạnh đến nhiệt độ thích hợp (khoảng 30°C) và khử trùng để ngăn ngừa ô nhiễm bởi các vi sinh vật không mong muốn.

5. Lên men: Dung dịch đường đã được làm lạnh và khử trùng được lên men bằng cách thêm các chủng nấm men cụ thể, chẳng hạn như Saccharomyces cerevisiae. Những loại nấm men này chuyển hóa đường và chuyển chúng thành ethanol thông qua quá trình lên men.

6. Chưng cất và khử nước: Hỗn hợp lên men trải qua quá trình chưng cất để tách ethanol khỏi các thành phần khác. Có thể cần phải chưng cất nhiều lần để thu được nồng độ etanol cao. Để thu được etanol khan (hoàn toàn không chứa nước), quy trình khử nước sử dụng sàng phân tử hoặc các kỹ thuật khác được sử dụng.

7. Thanh lọc: Ethanol chưng cất có thể trải qua các bước tinh chế bổ sung để loại bỏ tạp chất và các hợp chất không mong muốn, đảm bảo chất lượng của nó như nhiên liệu sinh học cấp nhiên liệu.

Sản phẩm cuối cùng là ethanol có độ bền cao, có thể pha trộn với xăng để tạo ra hỗn hợp nhiên liệu sinh học thường được sử dụng trong xe cộ và các ứng dụng khác. Các bước và điều kiện chính xác có thể khác nhau tùy thuộc vào nguyên liệu thô và cơ sở sản xuất cụ thể.