Ett bioraffinaderi skulle kunna använda switchgrass och flera andra råvaror utan att ha någon större inverkan på etanolutbytet (bränsle). Kredit:US Department of Energy
Bioraffinaderier är kräsna ätare. De konsumerar bara en eller två typer av växtmaterial. Forskare bearbetade och experimentellt mätte etanolproduktion från fem olika örtartade råvaror. De undersökte två ettåriga (majsstover och energisorghum) tillsammans med tre perenner (switchgrass, miscanthus, och restaurerad prärie). De fastställde att ett lignocellulosaetanolraffinaderi kunde använda en rad olika växttyper utan att ha någon större inverkan på mängden etanol som produceras per hektar, eller per landområde.
Många bioraffinaderier förbrukar en, eller ibland två, råvaror som odlats och skördats i närheten. Råmaterialet innehåller lignocellulosa. Den kemikalien bearbetas och fermenteras till biobränslen eller bioprodukter. Att acceptera en mängd olika råvaror kan förbättra raffinaderiets miljöavtryck, ekonomi, och logistik. Teamets studie visade att ett lignocellulosaraffinaderi kan vara relativt agnostisk när det gäller de råvaror som används.
Raffinaderier för att omvandla biomassa till bränslen är ofta beroende av bara ett råmaterial. Om raffinaderierna kunde ta emot mer än ett råmaterial, det skulle i hög grad gynna raffinaderidriften. Forskare vid Great Lakes Bioenergy Research Center undersökte hur fem olika råvaror påverkade process- och fältskala etanolutbyten. Två ettåriga grödor (majsstover och energisorghum) och tre fleråriga grödor (switchgrass, miscanthus, och restaurerad prärie) förbehandlades med ammoniakfiberexpansion, hydrolyserad, och fermenteras separat med användning av jäst eller bakterier.
De fann att både biomassakvalitet (kemisk sammansättning, fukthalt, etc.) och biomassautbytet påverkade hur mycket etanol varje hektar (eller landområde) producerar. Dock, effekten var annorlunda. Biomassakvalitet var den främsta drivkraften för etanolavkastningen för högavkastande grödor, såsom switchgrass. Biomassautbytet var den främsta drivkraften för etanolavkastningen för lågproduktiva grödor, såsom majsspis. Därför, att öka etanolavkastningen för högavkastande grödor, Att fokusera ansträngningarna på att förbättra biomassans kvalitet eller omvandlingseffektiviteten kan vara klokt.
För lågavkastande grödor, Att fokusera på att öka biomassautbytet kan vara den bästa strategin. När man mäter mängden etanol som produceras under jäsningen, de flesta råvaror föll inom ett liknande intervall, speciellt när forskare använde bakterier för att fermentera biomassan. Totalt, resultaten av denna studie tyder på att ett lignocellulosaraffinaderi kan använda en mängd olika råvaror med en rad olika kvaliteter utan en större negativ inverkan på etanolutbytet i fältskala.