Batch- Verfahren: Das klassische Verfahren....

In 21 Litern Einmaischwasser von 85-90°C werden 9 kg möglichst fein vermahlenes Getreide (Korngrösse < 1,5 mm) unter Rühren aufgeschlämmt und gleichzeitig mit 2 ml Alpha- Amylase versetzt, die Reaktionszeit beträgt mindestens 30 min.
Klumpenbildung unbedingt vermeiden!
Mit der Jod- Jod-Kali- Methode auf noch vorhandene Stärke testen!
Temperaturkontrolle: Die Maischetemperatur muss höher als 80°C sein, ggf. aufheizen!
Danach wird die verflüssigte Maische auf 50°C abgekühlt, der pH- Wert mit Schwefelsäure auf 4,5 – 5,0 eingestellt und unter Rühren mit 10 ml Glucoamylase versetzt.
Nach einer 30minütigen Verzuckerungsrast wird auf eine Anstelltemperatur von 30°C abgekühlt. Unter Rühren wird eine Packung Turbohefe Alcotec 24 zugesetzt und die Temperatur zwischen 25°C und 30°C für 24 Stunden gehalten.
Nach dieser Zeit sind 99% des Zuckers zu Ethanol abgebaut worden, der Alkoholgehalt liegt bei 14 vol%, somit liegt die Ausbeute bei 3,5 Litern Ethanol.
Abschließend erfolgt noch die Destillation der vergorenen Maische.

Verfahren mit kontinuierlicher Ethanolentfernung:

(Ein älteres Projekt aus meiner Oberstufenzeit...war das ne Laborfete..! Hicks!!!)

Bei diesem Verfahren wird das thermophile Bakterium Thermoanaerobacter Ethanolicus verwendet.
Der Temperaturbereich dieses Bakteriums liegt zwischen 36°C (Verdopplungszeit: >100 Std.) und 78°C (Verdopplungszeit : ca. 10 Std) mit einem Optimum bei 68°C (Verdopplungszeit: 1,5 Std.). Das Bakterium toleriert sogar einen leichten Unterdruck, d.h. es kann bei 68°C und leichtem Unterdruck gearbeitet werden, so dass der entstehende Alkohol (Siedepunkt 78°C) ständig aus dem Fermenter abdestilliert. Die gesamte Anlage darf keinen Sauerstoff enthalten, da die Mikroorganismen unter strikt anaeroben Bedingungen leben und auch die geringste Spur Sauerstoff giftig wirkt. Das komplette Fermentersystem muß entweder mit einem Edelgas, Stickstoff oder Kohlendioxid gespült werden.
Das Bakterium baut praktisch alle Mono- und Disaccharide, als auch Stärke zu Ethanol ab, Zellulose wird nicht abgebaut, die Ausbeute beträgt ca 90% der Theorie. Der pH- Wert sollte im Bereich von 5,7 - 8,6 liegen (überwachen und ggf. neu einstellen). Für das Wachstum ist der Nährlösung unbedingt ca. 0,2% Hefeextrakt zuzusetzen.
Die Nährlösung des Fermenters setzt sich wie folgt zusammen:

1,5 g/l Kaliumdihydrogenphosphat
4,2 g/l Natriumhydrogenphosphat
0,5 g/l Ammoniumchlorid
0,18 g/l Magnesiumchlorid
2 g/l Hefeextrakt
5 ml/l Wolfe's Mineral-Lösung

Wolfe's Mineral- Lösung:

Ein Fermenter mit einem Volumen von 100 Litern kann bis zu 20 Liter 94%igen Ethanol pro Tag erzeugen. Dabei werden ca. 40kg Zucker oder Stärke bzw. 45 kg Mehl verbraucht.
Eine Erweiterung des nutzbaren Kohlehydrat- Substrate lässt sich durch eine Cofermentation erreichen. Im Fermenter befinden sich zwei Mikroorganismen in Symbiose: Clostridium Thermocellum und Thermoanaerobacter Ethanolicus.


In dieser Kombination lassen sich auch Zellulosehaltige Substrate zu Ethanol abbauen.
Wenn der so gewonnene Ethanol zu Heizzwecken oder als Motortreibstoff verwendet wird, braucht das Produkt nicht weiter gereinigt zu werden. Bei anderweitiger Verwendung ist eine Fraktionierung zur Entfernung der Nebenprodukte erforderlich.


Siehe auch US- Patent Office, Patente: 4 292 406, 4 385 117, 4 292 407

   back   top   next


 

 

 

alternate-energy.de

die etwas andere Seite für alternative Energie Ideen