Bio-ethanol can be produced from a large variety of carbohydrates
(mono-, di-, polysaccharides). Monosaccharides (e.g. xylose,glucose, fructose) consist of single sugars, represented by (CH2O)n
with n ¼ 3e7. Pentoses (n ¼ 5, xylose) and hexoses (n ¼ 6, glucose)
are the most common monosaccharides in nature. Whereas glucose
is the most widespread sugar transport form in animal organisms,
sugar is often transported in the form of disaccharides in plants
(sucrose, maltose, and lactose). A disaccharide is formed by dehydration
coupling of two monosaccharides. Polysaccharides are
composed of similar subunits (monomers), with e.g. starch and
cellulose composed of monomers of glucose. Polysaccharides must
be hydrolyzed into disaccharides and/or monosaccharides before
ethanol fermentation.
Large-scale carbohydrate-to-ethanol plants mostly use sugarcane
or sugar beet juice, corn or wheat. Ethanol is also commercially
produced in the pulp and paper industry as a by-product.
These carbohydrates-to-ethanol crops include both multipurpose crops, also devoted to food markets; and dedicated ethanol crops.
Whereas the latter are cultivated especially for ethanol production
on non-agricultural lands, the former provide almost all of the
feedstock now used to date for ethanol production (sugarcane in
Brazil and corn in the United States), where the development of
biomass-to-ethanol conversion emerged as alternative markets for
sugar, corn or wheat surpluses. In developing countries, the
possible competition with food is shifting from using agricultural
crops towards non-food feedstock, e.g. cassava, sweet sorghum.
Lignocellulosic biomass can be considered as feedstock for bioethanol
production in the medium and long term due to its low cost
and high availability. Criteria and methodologies for assessing the
sustainability of energy crops have been developed [122,123]. As
illustrated in the literature survey of Table 3, the ethanol yields
when using lignocellulose biomass are only reported for lab-scale investigations. As of 2013, the first conmercial-scale plants have
started operation. Multiple pathways for the conversion of different
feedstocks are being used. In the next few years, associated cost
data and their relative performance will become available. A preliminary
assessment of the lignocellulosic bio-ethanol is given by
Limayem and Ricke [124].
Carbohydrate-to-ethanol processes have been used for several
decades, and conversion data are established. Per ton of bioethanol,
the required amount of raw materials required ranges
from 5 to 6.6 ton for cassava, 3e3.2 ton for corn, and 12e13.5 ton
of sugarcane [125,126]. Similar feed stock requirements when
using lignocellulosics are not yet available. The ethanol production
cost is moreover scale sensitive, with also costs of feedstock
collection and transport to be considered. Optimal sizes currently
vary between 50 and 500 thousand ton per year, defining the
amount of feedstock required for given or known conversion
yields of the feedstock.
ไบโอเอทานอลสามารถผลิตได้จากหลากหลายขนาดใหญ่ของคาร์โบไฮเดรต
(ขาวดำ, ดิ, polysaccharides) monosaccharides (เช่นไซโลสกลูโคสฟรุกโตส) ประกอบด้วยน้ำตาลเดียวที่แสดงโดย (CH2O) n
กับ n ¼ 3e7 นํ้าตาลแพนโต (n ¼ 5 ไซโลส) และ hexoses (n ¼ 6 กลูโคส)
เป็น monosaccharides ที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ ในขณะที่น้ำตาลกลูโคส
เป็นรูปแบบการขนส่งน้ำตาลแพร่หลายมากที่สุดในสิ่งมีชีวิตสัตว์
น้ำตาลมักจะถูกส่งในรูปแบบของ disaccharides ในพืช
(ซูโครสมอลโตสและแลคโตส) ไดแซ็กคาไรด์จะเกิดขึ้นโดยการคายน้ำ
มีเพศสัมพันธ์ของสอง monosaccharides polysaccharides จะ
ประกอบด้วยหน่วยย่อยที่คล้ายกัน (โมโนเมอร์) กับแป้งและเช่น
เซลลูโลสประกอบด้วยโมโนเมอร์ของน้ำตาลกลูโคส polysaccharides จะต้อง
ได้รับการไฮโดรไลซ์เข้า disaccharides และ / หรือ monosaccharides ก่อน
การหมักเอทานอล.
ขนาดใหญ่คาร์โบไฮเดรตต่อการเอทานอลพืชส่วนใหญ่ใช้อ้อย
หรือน้ำผลไม้น้ำตาลหัวผักกาดข้าวโพดหรือข้าวสาลี เอทานอลยังเป็นเชิงพาณิชย์
ผลิตในอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษเป็นผลพลอยได้.
เหล่านี้พืชคาร์โบไฮเดรตต่อเอทานอลรวมทั้งพืชอเนกประสงค์ยังทุ่มเทให้กับการตลาดอาหาร; และพืชเอทานอลโดยเฉพาะ.
ขณะที่หลังได้รับการปลูกฝังโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตเอทานอล
ในที่ดินนอกภาคเกษตรในอดีตให้บริการเกือบทั้งหมดของ
วัตถุดิบที่ใช้ในขณะนี้ถึงวันที่สำหรับการผลิตเอทานอล (อ้อยใน
บราซิลและข้าวโพดในประเทศสหรัฐอเมริกา) ซึ่งพัฒนา ของ
ชีวมวลเพื่อเอทานอลแปลงโผล่ออกตลาดเป็นทางเลือกสำหรับ
น้ำตาลข้าวโพดหรือข้าวสาลีทำบุญ ในประเทศกำลังพัฒนาที่
การแข่งขันที่เป็นไปได้กับอาหารจะขยับจากการใช้ทางการเกษตร
พืชต่อวัตถุดิบที่ไม่ใช่อาหารเช่นมันสำปะหลังข้าวฟ่างหวาน.
ชีวมวลลิกโนเซลลูโลสได้รับการพิจารณาเป็นวัตถุดิบสำหรับเอทานอล
ที่ผลิตในระยะกลางและระยะยาวเนื่องจากต้นทุนต่ำ
และสูง ความพร้อมใช้งาน หลักเกณฑ์และวิธีการสำหรับการประเมิน
ความยั่งยืนของพืชพลังงานที่ได้รับการพัฒนา [122,123] ในฐานะที่เป็น
ตัวอย่างในการสำรวจวรรณกรรมของตารางที่ 3 ผลผลิตเอทานอล
เมื่อใช้ชีวมวลลิกโนเซลลูโลสจะมีการรายงานเพียงสำหรับการตรวจสอบในห้องปฏิบัติการขนาด ในฐานะที่เป็นของปี 2013 เป็นครั้งแรกในพืช conmercial ขนาดได้
เริ่มดำเนินการ หลายเส้นทางสำหรับการแปลงที่แตกต่างกัน
วัตถุดิบที่มีการใช้ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้อง
ข้อมูลและประสิทธิภาพการทำงานของพวกเขาญาติจะกลายเป็นใช้ได้ เบื้องต้น
การประเมินผลของลิกโนเซลลูโลสชีวภาพเอทานอลจะได้รับโดย
Limayem และ Ricke [124].
กระบวนการคาร์โบไฮเดรตต่อการเอทานอลได้ถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลาย
ทศวรรษที่ผ่านมาและการแปลงข้อมูลมีการจัดตั้ง ต่อตันของเอทานอล,
จำนวนเงินที่ต้องของวัตถุดิบที่จำเป็นช่วง
5-6.6 ตันมันสำปะหลังตัน 3e3.2 สำหรับข้าวโพดและ 12e13.5 ตัน
อ้อย [125,126] ฟีดความต้องการหุ้นที่คล้ายกันเมื่อ
ใช้ lignocellulosics ยังไม่พร้อม การผลิตเอทานอล
ค่าใช้จ่ายนอกจากนี้ยังมีขนาดที่มีความสำคัญกับค่าใช้จ่ายนอกจากนี้ยังมีวัตถุดิบ
คอลเลกชันและการขนส่งที่จะได้รับการพิจารณา ขนาดที่เหมาะสมที่สุดในปัจจุบัน
แตกต่างกันระหว่าง 50 และ 500,000 ตันต่อปีการกำหนด
ปริมาณของวัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับการกำหนดหรือที่รู้จักกันในการแปลง
อัตราผลตอบแทนของวัตถุดิบ
การแปล กรุณารอสักครู่..
