在气化过程中，生物质碳是通过部分燃烧转化为气体以获得一氧化碳，氢气和二氧化碳的原料，这些一氧化碳，氢气和二氧化碳可通过发酵或热催化过程用于生产乙醇。化学（例如费-托法）。催化剂基于诸如铁和钴的元素。
基础概念
玉米乙醇
1. 磨粉：
将玉米粒磨细以获得面粉。
2. 玉米质量和加热：
向玉米面供应液体以获得麻辣酱（印度浓汤）。
升高过程温度以将淀粉转化为液体溶液并消除面团中存在的细菌。
3. 酶促水解：
提供酶以降解（破坏）长碳水化合物链，将淀粉转化为短葡萄糖链（6-碳单糖），最终转化为单个葡萄糖分子。
4. 酵母发酵：
水解物转移到发酵罐中，在发酵罐中添加微生物（酵母）以将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳（CO2）。
发酵过程中产生的大量二氧化碳被回收并压缩以出售给其他行业（例如碳酸饮料，干冰等）。
5. 蒸馏：
发酵产品（类似于啤酒）包含10％至12％的乙醇（酒精）以及面团和酵母中的残留物。将该产物泵送通过几个塔进入蒸馏室，以除去乙醇中的固体残留物和水。
蒸馏后，乙醇中的纯度约为96％。
储罐下部的固体废物被泵送到室外，并作为富含蛋白质的副产品进行处理，以用作牲畜饲料。
6. 脱水：
至。乙醇中残留的少量水通过过滤器除去，以保留分子。这些过滤器包含一系列吸收水的小颗粒。乙醇分子的尺寸较大，阻止其通过过滤器。以这种方式，获得具有酒精等级为200 Proof的乙醇。
装运前，将乙醇与汽油（〜5％）混合以使乙醇变性。以这种方式，避免了乙醇作为酒精饮料的摄入。
评论：
诸如玉米之类的食品不应用于生产乙醇以驱动机器。
玉米是为人类提供能量的食物。
纤维素乙醇
1. 蔬菜残渣：
蔬菜中的大部分物质由三种主要聚合物组成：a）纤维素（35％至50％）。b）半纤维素（20％至35％）。c）木质素（10％至25％）。这些聚合物是通过植物细胞壁内的复杂组件构建和互连的。
纤维素和半纤维素是可以转化为可发酵糖的碳水化合物。生物质中的纤维素和半纤维素部分要分别处理，因为它们的结构和糖含量不同。
纤维素由葡萄糖分子（6-碳单糖）的长链组成，并形成一个固体三维晶体结构。
半纤维素是一种支链聚合物，主要由木糖分子（简单的5碳糖）和其他糖组成。木质素不能转化为乙醇，因为它不是碳水化合物，而是硬质芳族聚合物。
2. 机械过程：
将生物质（植物残渣）压碎，但不要在消除不希望的物质之前压碎。
3. 生物质的预处理：
施加热，压力或酸以从生物质中释放纤维素，半纤维素和木质素。以这种方式，纤维素变得更易于被酶作用（水解），并且半纤维素被水解成含5和6个碳的糖的可溶性混合物。一小部分纤维素可以转化为葡萄糖。在此过程中使用酸时，可通过添加石灰来中和酸。通常，仅一种类型的过程（加热，压力，酸）是不可行的，因为生物质来自不同的来源（草，稻草，玉米芯，木材，纸张）。水解=水与另一种物质的化学反应。
4. 分离：
将半纤维素糖浆从含有木质素和结晶纤维素的固体纤维中分离出来。
5. 半纤维素糖的发酵：
通过一系列生化反应，细菌将木糖和其他半纤维素糖转化为乙醇。
6. 酶的产生：
生物质的一些固体部分用于生产分解结晶纤维素的纤维素酶。这些酶得自微生物培养物。购买酶将消除该过程的这一阶段。
7. 纤维素水解：
包含在纤维素和木质素中的纤维残留物被转移到发酵罐，在发酵罐中提供纤维素酶。
各种纤维素酶的混合物共同作用，以降解结晶纤维素，从而获得不结晶的纤维素链，最后，将每个纤维素链破碎成单个的葡萄糖分子。
8. 纤维素糖（葡萄糖）的发酵：
发酵过程中，酵母或其他微生物会消耗葡萄糖（纤维素糖）并产生乙醇和二氧化碳。
9. 蒸馏：
半纤维素和纤维素糖发酵过程中产生的稀乙醇被蒸馏以除去水并浓缩乙醇。包含木质素和微生物细胞的固体废物可用作燃料，以产生该过程所需的电和热，或转化为用于动物饲料或农业施肥的副产品。
10. 脱水：
从蒸馏的乙醇中除去剩余的水。
通过气化获得纤维素乙醇
在气化过程中，生物质碳是通过部分燃烧转化为气体以获得一氧化碳，氢气和二氧化碳的原料，这些一氧化碳，氢气和二氧化碳可通过发酵或热催化过程用于生产乙醇。化学（例如费-托法）。催化剂基于诸如铁和钴的元素。
气体：一氧化碳，氢气和二氧化碳通过微生物（例如梭菌梭状芽胞杆菌）进行发酵过程，这些微生物会吸收气体（一氧化碳，氢气，二氧化碳），并由于吸收而产生乙醇和水。通过蒸馏将乙醇与水分离。
纤维素乙醇生产中的障碍
纤维素乙醇生产中的障碍如下：
- 较低的平均糖量/生物量。纤维素的持久性使其难以获得糖。即，需要对木质素和木质素一起在植物细胞壁的刚性结构内受到保护的半纤维素和纤维素进行预处理和增溶的更好方法。在生物质中进行密集的预处理以获得乙醇，生成化学副产物，这些副产物抑制酶水解并降低发酵中微生物的生产率。纤维素的结晶形式使酶水溶液难以将纤维素转化为葡萄糖。在半纤维素中水解产生的具有5和6个碳的糖的混合物。有些微生物可以发酵5或6个碳的糖，但是这些微生物在糖发酵中显示出较低的平均产量，并且对最终产品乙醇的耐受性较低。具有5和6个碳的糖混合物的乙醇的生产要比玉米淀粉在糖的发酵中的生产低。
