Etanol Üretiminde Kullanılan Hammaddeler
Tahıl taneleri
Çoğunlukla gıda ve yem olarak kullanılırlar.
Fakat yüksek nişasta içeriklerinden dolayı biyoyakıt üretiminde hammadde olarak ve biyolojik temelli ürünlerin yapımında
kullanılabilirler.
Bu hammaddelerden ticari olarak büyük çapta üretilen tek yakıt biyoetanoldür.
Bazı tahıl tanelerinin nişasta içerikleri ve
teorik etanol verimleri tabloda özetlenmiştir.
Tahıl tipi Nişasta % Etanol L/kg
Mısır 72 0.52
Buğday 77 0.55
Arpa 57 0.41
Süpürge darısı 72 0.52
Yulaf 58 0.42
Pirinç 79 0.57
Nişasta, amiloz ve amilopektin adlı iki ana yapıdan oluşan glukoz polimeridir.
Amiloz lineer bir polimerdir (glukoz molekülleri α-1,4 bağıyla bağlıdır)
Amilopektin daha büyük ve dallı bir yapıdır. Hem α-1,4 hem de α-1,6 bağları içerir.
Nişasta enzim hidrolizi ile S. cerevisiae’nin kullanabileceği monomerik şeker olan glukoza dönüştürülebilir.
Günümüzde nişastanın enzimle hidrolizi oldukça olgunlaşmış bir endüstri koludur ve piyasada
düşük maliyetle hidroliz gerçekleştirilmektedir.
Mısır
Amerika ve Kanada’da mısır etanol üretiminde kullanılan en önemli
hammaddedir.
Buğday
Kanada’da etanolün %15’i buğdaydan üretilmektedir.
Avrupa ve Avustralya’da nişasta temelli etanol üretiminde buğday primer
hammaddedir.
Arpa
Arpa, Amerika’da etanol üretiminde özellikle kış ürünü olarak geliştirilen bölgelerde
kullanılan alternatif bir hammaddedir.
Her nekadar alternatif bir hammadde olsa da, arpadan etanol üretiminde birtakım
sıkıntılar sözkonusudur.
Sorghum (Süpürge darısı)
Mısıra benzer nişasta içeriğine sahiptir.
Sorghum ve mısırdan elde edilen etanol verimleri de benzerdir.
Sorghumun avantajı, kuraklığa ve ısıya direncinin fazla olmasıdır.
Pirinç
Toplam üretim bazında pirinç, dünyada
buğday ve mısırdan sonra üçüncü üründür.
Nişasta içeriği çoktur. (Hatta Asya’da
pirinçten birçok alkollü içki üretilmektedir)
Pirinç kabuğunun kolayca ayrılması bir diğer avantajdır.
Diğer tohumlar
Az da olsa etanol yapımında kullanılan başka tohumlar da vardır. Örneğin inci darısı. Bu tohum kuraklığa oldukça
dayanıklıdır. Mısır ve sorghum’un dayanamadığı ortamlarda bile
gelişebilmektedir.
Yumru ve kökler
• Manyok: Tropik bir köktür. Düşük besin
içeriğine sahip ve kurak bölgelerde kolaylıkla yetişir. Geliştirilmesi kolaydır. Afrika ve Asya, manyok üretiminde önemli yere sahiptir.
• Tatlı Patates: Kuru ağırlık karbohidrat içeriği
%80 ve 90 bandındadır.
Şeker Hammaddeler
Şeker kamışı: Brezilyadaki en önemli etanol hammaddesidir.
Yaş ağırlık olarak şeker kamışı, %12-17
toplam şeker içermektedir. Şekerin %90 lık kısmını sukroz, %10 luk kısmını
glukoz+fruktoz oluşturmaktadır.
Bu şekerlerin tamamı hali hazırda S.
cerevisiae tarafından etanole fermente edilebilir.
Şeker pancarı: Etanol üretiminde buğday gibi önemli bir hammadedir.
Avrupada yapılan bazı yasal düzenlemeler ile kullanımının daha da artacağı
düşünülmektedir.
Şeker pancarı %16-18 oranında şeker içermektedir.
Lignoselülozik Hammmaddeler
3 önemli bileşen selüloz, hemiselüloz, ve lignindir.
Bu üç bileşenin ana kaynakları orman ürünleri ve kalıntıları, zirai atıklardır.
