사탕수수로 어떻게 에탄올을 만들 구 있나요?
요즘 바이오디젤이라고 해서 천연 에너지가 긱광입니다. 그중에서 사탕수수로 에탄올을 만든다고 합니다. 원리를 알려 주시기 바랍니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
먼저 사탕수수의 전분을 추출하여 글루코스로 분해합니다. 이후, 글루코스를 발효시켜 주로 이스트를 이용하여 에탄올로 변환시킵니다. 발효과정을 거친 발효액을 증류하여 에탄올을 순수화합니다. 증류과정을 통해 에탄올을 농축하고 불순물을 제거하여 순수한 에탄올을 얻습니다. 순수한 에탄올을 바이오디젤 제조 공정에 사용하기 위해 경유나 기타 연료와 혼합하여 바이오디젤로 생산합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
먼저 수확된 사탕수수에 불순물을 제거하고 씻은 후 기본격적인 착즙 과정을 거칩니다.
아렇게 만들어진 사탕수수즙을 정화하는 데에는 석회유와 열이 사용됩니다. 석회유를 첨가하고 열을 가하면 여러가지 부유물과 침전물이 발생하게 되고 그렇게 정제된 사탕수수즙은 발효 공정을 거쳐 에탄올로 변합니다.
물론 이 과정에서는 특정 효모가 사용되며, 이 효모는 사탕수수즙에 있는 설탕을 에탄올과 이산화탄소로 분해하는 것입니다.
그리고 마지막으로 발효된 사탕수수즙은 증류 공정을 거쳐 에탄올이 추출됩니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
사탕수수 에탄올은 사탕수수를
이용하여 생산하는
바이오 에탄올의 일종입니다.
바이오 에탄올은 식물이나 미생물을 이용하여
생산하는 에탄올이며 화석 연료 대체
에너지로 주목받고 있습니다.
사탕수수는 줄기에 많은 양의 당분을 함유하고
있어 에탄올 생산에 적합한 원료입니다.
사탕수수 외에도 옥수수 밀 감자 등 다양한
식물이 에탄올 생산에 사용될 수 있습니다.
수확된 사탕수수는 으깬 후 효소를 이용하여
당분을 분해합니다.
효소는 당분을 포도당과 과당으로 분해하며
이 과정을 당화라고 합니다.
당화된 용액에 효모를 넣고 발효시킵니다.
효모는 포도당을 에탄올과
이산화탄소로 분해합니다.
발효 과정은 온도 pH 효모 종류 등에 따라
달라지며 일반적으로 2~3일 정도 소요됩니다.
발효된 용액을 증류하여
에탄올을 추출합니다.
증류 과정은 에탄올의
끓는점(78℃)을 이용하여
에탄올과 물을 분리하는 과정입니다.
증류된 에탄올은 순도를 높이기
위해 정제 과정을 거칩니다.
정제 과정은 활성탄 여과
분자 증류 등을 통해 수행됩니다.
정제된 에탄올에는 물이 포함되어 있기 때문에
엔진 연료로 사용하기 위해서는
탈수 과정을 거쳐야 합니다.
탈수 과정은 흡착제 체분 등을 통해 수행됩니다.
사탕수수 에탄올 생산 효율은 사탕수수 품종 재배
환경 생산 공정 등에 따라 달라집니다.
일반적으로 1톤의 사탕수수로 약 400~500L의
에탄올을 생산할 수 있습니다.
사탕수수 에탄올은 재생 가능한
에너지원으로 화석 연료 사용을 줄이고
탄소 배출량을 감소시키는 데 도움이 됩니다.
사탕수수 에탄올은 자국의 농산물을
이용하여 생산할 수 있기
때문에 에너지 자립도를
높이는 데 기여합니다.
사탕수수 에탄올 생산은 농업 분야의 일자리 창출과
지역 경제 활성화에 도움이 됩니다.
사탕수수 에탄올 생산이 증가하면 식량 생산과
경쟁하게 될 수 있습니다.
사탕수수 재배는 대규모의 토지를 필요로 하며
이는 환경 파괴로 이어질 수 있습니다.
사탕수수 에탄올 생산 과정에서
에너지 소비가 발생하며
이는 생산 효율성을 저하시킬 수 있습니다.
사탕수수 에탄올은 화석 연료 대체 에너지원으로
성장 가능성이 높지만 식량과의 경쟁 토지 이용 문제 에너지
소비 문제 등 해결해야 할 과제도 있습니다.
기술 개발과 정책 지원을 통해 이러한 문제들을 해결하고
사탕수수 에탄올의 지속가능한 생산을 확대하는
것이 중요합니다.
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