โรงงานผลิตเอทานอล หรือที่รู้จักกันในชื่อโรงกลั่นไบโอเอทานอล หรือโรงกลั่นเอทานอล เป็นสถานที่ผลิตเอทานอลซึ่งเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพชนิดหนึ่ง ที่ผ่านการหมักและการกลั่นชีวมวล โดยทั่วไปมาจากพืชผล เช่น ข้าวโพด อ้อย ข้าวสาลี หรือพืชอื่น ๆ
วันนี้เราจะมานำเสนอกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเอทานอลที่โรงงานผลิตเอทานอลทั่วไป กัน
ขั้นตอนการผลิตพลังงานของ โรงงานผลิตเอทานอล
ขั้นตอนแรกในการผลิตเอทานอล เกี่ยวข้องกับการจัดการวัตถุดิบ ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตเอทานอล วัตถุดิบตั้งต้นทั่วไป ได้แก่ ข้าวโพด อ้อย และวัสดุชีวมวลอื่น ๆ วัตถุดิบจะถูกส่งไปยังโรงงานและเก็บไว้ในไซโลหรือถังเก็บ
การบำบัดเบื้องต้น
ขึ้นอยู่กับประเภทของวัตถุดิบที่ใช้ กระบวนการบำบัด เช่น การกัด การบด หรือการสับ อาจจำเป็นต้องแยกย่อยวัตถุดิบตั้งต้นให้เป็นอนุภาคที่มีขนาดเล็กลง ทำให้สามารถเข้าถึงได้มากขึ้นสำหรับขั้นตอนการประมวลผลครั้งต่อไป
การทำให้เป็นน้ำตาล
ในขั้นตอนนี้ เอนไซม์จะถูกเติมลงในวัตถุดิบตั้งต้นที่ผ่านการบำบัดแล้วเพื่อสลายคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน (เช่น แป้งในข้าวโพดหรือน้ำตาลในอ้อย) ให้เป็นน้ำตาลเชิงเดี่ยว เช่น กลูโคส กระบวนการนี้เรียกว่าการทำให้เป็นน้ำตาลเพื่อเตรียมน้ำตาลสำหรับการหมัก
การหมัก
น้ำตาลที่ได้จากกระบวนการเปลี่ยนเป็นน้ำตาลจะถูกหมักโดยยีสต์หรือแบคทีเรียในถังหมักขนาดใหญ่ ในระหว่างการหมัก จุลินทรีย์จะเผาผลาญน้ำตาลและผลิตเอทานอลและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลพลอยได้ โดยทั่วไปกระบวนการหมักจะใช้เวลาหลายวันจึงจะเสร็จสมบูรณ์
การกลั่น
หลังจากการหมัก ส่วนผสมที่มีเอทานอลหรือที่เรียกว่าเบียร์ จะถูกกลั่นเพื่อแยกเอธานอลออกจากน้ำและสิ่งสกปรกอื่น ๆ การกลั่นเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนแก่เบียร์เพื่อทำให้เอทานอลกลายเป็นไอ จากนั้นกลั่นตัวกลับเป็นของเหลว กระบวนการนี้ผลิตเอทานอลที่มีความเข้มข้นสูงกว่า ซึ่งโดยทั่วไปจะมีความบริสุทธิ์ประมาณ 95% – 99%
การคายน้ำ
ขั้นตอนสุดท้ายในการผลิตเอทานอลคือการคายน้ำ โดยที่เอธานอลจะถูกทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมเพื่อกำจัดน้ำที่เหลืออยู่ และเพิ่มความเข้มข้นให้เป็นเอทานอลเกรดเชื้อเพลิง ซึ่งมักทำได้โดยใช้ตะแกรงโมเลกุลหรือเทคนิคการคายน้ำอื่น ๆ
การเปลี่ยนสภาพ
ในบางกรณี เอธานอลที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือตัวทำละลายในอุตสาหกรรมอาจถูกทำให้เสียสภาพโดยการเติมสารเคมีจำนวนเล็กน้อยเพื่อทำให้ไม่เหมาะสำหรับการบริโภคของมนุษย์ การเสียสภาพช่วยหลีกเลี่ยงภาษีและกฎระเบียบที่เกี่ยวข้องกับเครื่องดื่มแอลกอฮอล์
เมื่อเอทานอลถูกผลิตและทำให้บริสุทธิ์แล้ว ก็สามารถผสมกับน้ำมันเบนซินเพื่อผลิตเชื้อเพลิงผสมเอทานอลได้ เช่น E10 (เอทานอล 10%, น้ำมันเบนซิน 90%) หรือ E85 (เอทานอล 85%, น้ำมันเบนซิน 15%) ใช้เป็นสารเติมแต่งน้ำมันเชื้อเพลิง หรือแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์จากเอทานอลอื่น ๆ
โรงงานผลิตเอทานอล มีบทบาทสำคัญในภาคพลังงานทดแทนโดยการจัดหาทางเลือกทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการขนส่ง และอุตสาหกรรมต่าง ๆ