¿Cómo se produce el etanol?

Los campos de maíz o trigo son comunes en muchas partes de México. Cuando vea estos campos, puede pensar en comida. Pero estos granos ya no son solo para tostadas y cereales. También ingresan a los tanques de combustible de los residentes mexicanos en forma de etanol.

El etanol es un alcohol líquido. Se puede utilizar como gasolina en vehículos con motores de combustión interna. Estos motores comprimen el combustible líquido y lo encienden con una chispa. Esto crea una reacción de combustión que libera energía. Los motores de combustión interna capturan esta energía para impulsar el vehículo.

El etanol es conocido como el biocombustible de primera generación. Este tipo de combustible está hecho de fuentes como almidones, azúcares y aceites vegetales. Se produce comercialmente triturando maíz y trigo. Las instalaciones de producción de etanol se consideran biorrefinería. Esto se debe a que convierten la biomasa de granos en biocombustible utilizando enzimas y microorganismos vivos.

¿Cómo se fabrica el etanol?

El material de entrada para hacer etanol se llama materia prima. Diferentes plantas de producción de etanol utilizan diferentes materias primas. Algunas plantas usan granos de maíz, otras usan granos de trigo. Esto a menudo está influenciado por la distribución geográfica del cultivo de maíz y trigo y su proximidad a las fábricas.

Los procesos son básicamente los mismos para maíz, trigo y otros tipos de materias primas. Usemos el maíz como materia prima de ejemplo. Hay seis pasos principales en el proceso de producción de etanol.

1. Molienda: todos los granos de maíz se muelen para obtener harina o sémola. La comida es principalmente almidón. El almidón es un carbohidrato formado por largas cadenas de moléculas de azúcar.
2. Licuefacción: se agrega agua para hacer una “lechada”. La suspensión se calienta para romper las largas moléculas de almidón en pedazos más pequeños. La enzima alfa-amilasa se agrega para catalizar (o acelerar) la descomposición de las moléculas de almidón.
3. Sacarificación: los fragmentos de moléculas de almidón se descomponen en glucosa de azúcar simple. Esta reacción es catalizada por una enzima llamada glucoamilasa.
4. Fermentación: Al purín se le añaden microorganismos unicelulares llamados levaduras. La fermentación es el proceso bioquímico que ocurre cuando la levadura descompone la glucosa. La levadura obtiene energía de la glucosa. Como resultado, se produce etanol.
5. Destilación y Deshidratación: El producto del proceso de fermentación es solo 10-15% de etanol. Necesita ser concentrado para convertirse en etanol puro (100%). El etanol tiene un punto de ebullición más bajo que el agua. Se evapora y condensa selectivamente en un proceso llamado destilación. Este proceso produce etanol puro al 95%. El 5% restante de la mezcla es agua. La mezcla se filtra y se seca para producir etanol puro.
6. Desnaturalización: se agrega una pequeña cantidad de gasolina al combustible de etanol para que no se pueda beber.

La producción de etanol de maíz tiene dos subproductos principales: dióxido de carbono (CO2) y granos de destilería. La levadura produce CO2 como subproducto de la reacción de fermentación. Por lo general, se libera a la atmósfera. Pero también puede ser capturado y utilizado para otros fines. Por ejemplo: hacer refrescos, producir hielo seco (CO2 congelado) para su uso en almacenamiento en frío, y para apoyar la fotosíntesis en invernaderos de hortalizas.

Los granos de los destiladores son los residuos de los tanques de fermentación. Contienen todos los componentes no fermentados de los granos de maíz, así como levadura añadida. Los granos de destilería se valoran como un ingrediente rico en proteínas en los alimentos para animales.

El etanol se mezcla con la gasolina utilizada en nuestros vehículos para producir un combustible más ecológico. La mayoría de los vehículos fabricados después de la década de 1980 pueden funcionar con una mezcla de gasolina con un 10 % de etanol (E10).

El etanol es un recurso renovable. Es por eso que los gobiernos de todo el mundo alientan a las personas a usar etanol en lugar de combustibles fósiles.

Algunas personas están preocupadas por el uso de etanol como combustible. Por ejemplo, existen preocupaciones sobre la cantidad de energía y tierra requerida para cultivar productos de materia prima de etanol. A pesar de estas preocupaciones, ¡el combustible a base de etanol sigue siendo una alternativa importante a los combustibles fósiles!