Det är möjligt att producera bioetanol från jordbruks- och industriavfall i befintliga anläggningar på ett samhällsekonomiskt hållbart sätt. Ett forskningsprojekt har genomförts av doktoranden Ramkumar Nair vid Högskolan i Borås, Sverige, där han verifierade en ny processmodell.

"Jag har verifierat en process som vi hoppas kommer att fungera i industriell skala, när det gäller att använda befintliga etanolfabriker, "säger han." Tack vare den processen, industrin kan bli mer hållbar och använda jordbruks- eller industriavfall för produktion av bioetanol."

Bioetanol används för bränsle till etanolbilar, bland annat. Vanligtvis, vete, sockerrör, eller majs används för etanolproduktion. I Sverige, vete är det vanligaste.

"Men det här är grödor som skulle kunna användas som mänsklig näring, "Säger Ramkumar Nair." Det är mer hållbart om vi kan använda avfall för att skapa bränsle, och det är något vi har jobbat med i flera projekt här på Högskolan i Borås.

Ramkumar Nair berättar att dessa forsknings- och pilotprojekt där avfall används kallas andra generationens etanolprocesser, medan den nuvarande industriella produktionen kallas den första generationens etanolprocess. Ramkumar har nu verifierat en process som integrerar den första och andra generationens etanolprocesser.

Inget behov av större investeringar

"Det betyder att jordbruksrester, som halm, kli, eller liknande skulle kunna användas för att tillverka etanol utan att göra några större investeringar i fabrikerna. Allt vi behöver finns redan där. Du kan använda fabrikens befintliga reaktorer. Detta eliminerar också bördan att använda livsmedel för att producera fordonsbränsle. "

I sin forskning, Ramkumar har analyserat strukturen i den första generationens etanolprocesser och tagit reda på var fokus ska ligga. Den största utmaningen var att inte tillsätta kemikalier för att bryta ner avfallsmaterialet för etanolprocessen, då resterna från bland annat etanolfabrikerna ska användas till djurfoder.

"Det vi lade till borde inte stoppa jäsningen, " säger Ramkumar Nair. "Efter flera tester, valet blev att tillsätta fosforsyra. Det är bra för djuren som äter resterna och det ger bra resultat i etanoljäsningen."

Hela metoden testades först i liten skala i labbet vid Högskolan i Borås, senare i en större anläggning hos Borås Energi och Miljö, och slutligen i ännu större skala hos SEKAB i Örnsköldsvik.

Svamp som används för integration

För att lyckas med integrationen, en ätbar filamentös svamp, Neurospora intermedia, var använd. Svampen har god förmåga att producera etanol och är även en bra ingrediens i djurfoder på grund av sin höga proteinhalt. Denna svamp är lätt att odla i en labbmiljö.

"En svårighet när man använder svampen är att den har en tendens att klumpa sig, vilket skapar utmaningar i den industriella processen. Men jag har lyckats forma små bollar eller pellets istället för klumpar. Det finns andra svampar som bildar pellets, men jag är den första som har gjort dem från Neurospora intermedia. Pellets fastnar inte; de rullar av, och är bättre för jäsningsprocessen i vissa fall. "

Det var komplicerat att utveckla en metod, men en gång hittat, det var ganska enkelt.

Nu ska projektet fortsätta att utveckla och finjustera processen i större skala. "Nu finns det en forskningsbaserad verifiering av processen, så att branschen kan fortsätta och fortsätta att utveckla den, " säger Nair. "Jag hoppas att om några år, Jag kommer att se en storskalig, första generationens etanolfabrik som producerar bioetanol från jordbruksavfall med hjälp av denna integrationsmodell."