Comment fabrique-t-on de l'éthanol industriel?

L'éthanol, ou alcool, est généralement obtenu par fermentation des sucres contenus dans les céréales, les fruits ou les légumes. Pour les boissons alcoolisées, différentes matières premières sont utilisées pour créer différents types de boissons. Par exemple, les céréales sont utilisées pour fabriquer du whisky ou de la bière, les raisins pour produire du vin, les pommes pour produire du cidre et les pommes de terre pour fabriquer de la vodka. Dans chaque cas, on ajoute de la levure pour faire fermenter les sucres du fruit, du grain ou du légume et les transformer en alcool.

Comment produire de l'alcool - étape par étape

Prenons l'exemple de l'éthanol de maïs, qui est probablement le moyen le plus courant au monde de produire de l'éthanol industriel, car il est largement utilisé comme carburant pour les véhicules :

1. Broyage - Le maïs est broyé pour produire de la farine ou de la semoule, qui se compose essentiellement de molécules d'amidon.

2. Liquification - La farine est liquéfiée en ajoutant de l'eau pour obtenir une bouillie.

3. Saccharification - La bouillie est chauffée pour décomposer les molécules d'amidon en sucre.

4. Fermentation - Des levures sont ajoutées pour transformer le sucre en éthanol. Ce processus de fermentation de l'éthanol donne un produit contenant environ 10 à 15 % d'alcool.

5. Distillation - L'éthanol a un point d'ébullition inférieur à celui de l'eau. Pour le rendre plus pur, on l'évapore et on le condense au cours d'un processus connu sous le nom de distillation. La distillation peut produire de l'éthanol pur à 95 % (les 5 % restants étant de l'eau). Pour obtenir un alcool éthylique encore plus pur (99 %), le mélange est filtré et déshydraté.

6. Dénaturation - Enfin, pour l'alcool destiné à des fins non potables, une substance toxique ou de mauvais goût est ajoutée à l'alcool éthylique pour le rendre imbuvable (dénaturé). Dans le cas de l'éthanol utilisé comme carburant automobile, il s'agit de l'essence.

Autres méthodes et objectifs de la production industrielle d'éthanol

Bien que la description étape par étape ci-dessus indique comment l'éthanol est essentiellement produit, il est possible de s'écarter de ce processus pour la production de certaines formes d'éthanol. C'est le cas par exemple de l'alcool isopropylique :

Comment l'alcool isopropylique est-il produit ?

Pour produire l'alcool isopropylique, on utilise du propène. Le propane est un sous-produit de la production de combustibles fossiles, tels que le pétrole et le gaz naturel.

Le propane est extrait du combustible fossile en étant chauffé jusqu'à son point d'ébullition de -47 °C. Il est ensuite combiné à de l'eau à l'aide d'une machine à vapeur. Il est ensuite combiné avec de l'eau par un processus appelé hydratation, qui lie chimiquement les deux substances pour former de l'alcool isopropylique. Le mélange résultant contient des déchets et des sous-produits provenant des catalyseurs du processus chimique. Lors de l'étape finale de distillation ou de raffinage, ces matières excédentaires sont éliminées pour créer de l'alcool isopropylique à 100 %.

En quoi les processus de production du bioéthanol et de l'éthanol synthétique diffèrent-ils ?

Si l'éthanol synthétique et le bioéthanol sont des produits chimiquement identiques, l'éthanol synthétique est fabriqué à partir de matières premières pétrochimiques, qui sont dérivées du pétrole et donc essentiellement des combustibles fossiles. L'éthanol synthétique est principalement produit par l'hydratation de l'éthylène catalysée par un acide.

Le bioéthanol, quant à lui, utilise des matériaux contemporains, généralement des cultures telles que le maïs, la betterave à sucre ou le blé, et est donc considéré comme plus respectueux de l'environnement que l'éthanol synthétique. Le bioéthanol est généralement produit par fermentation, comme décrit dans le guide étape par étape ci-dessus, mais il est aussi parfois produit en faisant réagir de l'éthylène avec de la vapeur.

Les cultures spécifiquement destinées à la production de carburant sont connues sous le nom de cultures énergétiques. Les préférences en matière de cultures dépendent du climat local, du paysage et de la composition du sol. Aux États-Unis, la mélasse et le maïs sont les cultures énergétiques les plus populaires pour le bioéthanol. Au Brésil, c'est la canne à sucre, et en Europe, le blé et la betterave à sucre.

Comment l'éthanol anhydre est-il produit ?

L'éthanol anhydre est produit à l'aide d'un procédé appelé distillation azéotropique, qui permet de réduire la teneur en eau à quelques parties par million. Les utilisateurs sont notamment les laboratoires et l'industrie électronique, où les équipements sensibles peuvent être endommagés par le contact avec l'eau.

Sous-produits de l'alcool

La production d'alcool génère divers sous-produits. L'éthanol de maïs, par exemple, a deux principaux sous-produits. D'une part, le CO2, qui peut être utilisé pour carbonater les boissons gazeuses, fabriquer de la glace carbonique ou favoriser la photosynthèse des légumes dans les serres commerciales. Et deuxièmement, les drêches de distillerie. Il s'agit des parties non fermentescibles des grains de maïs, qui sont très recherchées comme ingrédient à haute teneur en protéines pour l'alimentation du bétail.

• L'alcool de raisin est issu du processus de vinification, souvent en tant que sous-produit des étapes de distillation ou de fermentation. Sa neutralité (absence de goût et d'odeur) le rend parfait pour être utilisé dans des boissons allant du xérès et des vins fortifiés aux spiritueux tels que le gin et la vodka. Sa neutralité le rend également populaire dans les produits de soins de la peau, d'hygiène personnelle et de cosmétique. Sa forte teneur en alcool en fait également un bon conservateur, et on la retrouve dans des produits allant de l'alimentation au secteur de l'entretien ménager.
  
  
• L'huile de fusel est un autre sous-produit de la fermentation de l'alcool et est utilisée dans diverses autres boissons alcoolisées, comme le cidre et la vodka, pour ses qualités "ardentes" ; dans les laques pour sa dureté ; et dans l'huile de banane synthétique en raison de son odeur attrayante de banane. Polyvalent, en effet !

L'éthanol est partout... comme Nedstar

Comme nous pouvons le constater, seule une fraction de la production d'éthanol, ou d'alcool, concerne des boissons alcoolisées. En fait, l'éthanol est incroyablement polyvalent et se retrouve dans une vaste gamme de produits de tous les jours. Même le plus strict des abstinents aurait du mal à passer une journée sans utiliser de l'alcool d'une manière ou d'une autre. Nedstar s'occupe de l'approvisionnement et de la fourniture de l'éthanol sous toutes ses formes aux entreprises du monde entier qui fabriquent ces produits incontournables dans notre vie quotidienne. En savoir plus sur nous!