كحول أثيلي حيوي Bioethanol

كحول ينتج من الأحياء المجهرية الذي أصبح ينافس الطرق الأخرى لإنتاجه مثل الطرق الكيماوية من النفط . يمكن أن يستعمل الكحول الاثيلي الحيوي كوقود .
ينتج الكحول الاثيلي باستعمال الخمائر بشكل رئيس وفي مقدمتها خميرة الخبز أو خمائر أخرى مثل Saccharomyces uvarum لأنها تتلبد بسرعة مما يسهل عمليات الفصل النهائية وتستعمل الخميرة Candida utilis ايضاً . كما تستعمل البكتريا مثل Clostridium thermosaccharolyticum ، Thermoanaerobacter ethanolicus وبكتريا Zymomonas mobilis .
وعند استعمال المواد الأولية غير المباشرة فيفضل استعمال خليط من اللقاح الأول يقوم بتحليل المواد إلى سكريات لتقوم الثانية بالتحولات الحيوية إلى كحول.

أما المواد الأولية غير المباشرة وهذه تحتاج إلى معاملات أولية لزيادة تركيز السكريات فيها وتشمل المواد النشوية
باختلاف مصادرها والمواد السليلوزية النباتية، وتجري عليها المعاملات الأولية مثل المعاملات الكيماوية أو التحلل
الأنزيمي.
وتتبع طرق مختلفة للإنتاج ، مثل طريقة النضائد أو استعمال مزارع الوجبة الواحدة أو الطرق المستمرة مع مراعاة عمليات التهوية ، ويتم اختيار الطريقة اعتماداً على المواد الأولية المستعملة والأحياء المنتجة .
وتتأثر عمليات إنتاج الكحول الاثيلي بالعديد من العوامل ، أهمها المواد الأولية خاصة المصدر الكربوني ويتم اختيار المواد الأولية لإنتاج الكحول وفق أسس محددة مثل أسعار المواد الأولية والتي تزاحم عادة باستعمالها كعلف حيواني، ويُفضل استعمال المواد الأولية الحاوية على نسب عالية من السكريات لتجاوز كلف المعاملات الأولية مثل تحليل السليلوز وغيره من المواد المعقدة. وتركيز الخلايا والحرارة والأرقام الهيدروجينية ، وتأثير الكحول الناتج في الخلايا المنتجة والتهوية وغيرها من العوامل الثانوية .
وينتج الكحول الاثيلي من المواد المتجددة مثل بقايا النباتات أو الكتل الحيوية للاحياء البحرية وغيرها، وتحتاج المواد الأولية لمعاملات لتحليلها إلى مواد قابلة للاستهلاك من قبل الأحياء المنتجة للكحول التي تستعمل في المراحل الأخيرة من الإنتاج تحت الظروف اللاهوائية مثل استخدام الخمائر.
وآليات التحول أثناء إنتاج الكحول تتمثل بالمعادلة الآتية :

وعادة ينتج حوالي 0.52 غم من كل غم كلوكوز ، والباقي يستعمل لإنتاج الكتلة الحيوية، وعند استعمال المواد الأولية غير المباشرة تقل كمية الكحول بنسبة 90 % من القيم النظرية وهذا بطبيعة الحال يكون تحت الظروف اللاهوائية أما تحت الظروف الهوائية فلا ينتج الكحول ويتحول الكلوكوز إلى كتلة حيوية.
وقد تحور الطرق لتلائم العملية الإنتاجية مثل استعمال سلسلة من المخمرات المتصلة مع بعضها ويتم التحكم بالمراحل اذ يخصص كل مخمر لمرحلة معينة، فالأولى تكون تحت ظروف التهوية لتنمية الخلايا ثم المراحل النهائية تكون لا هوائية لإنتاج الكحول . أما التحوير الآخر فهو جعل المخمرات تعمل تحت التفريغ للسماح للكحول الاثيلي بالتبخر ليقل تركيزه في الوسط المحيط بالخلايا كي لا يمارس دوره التثبيطي.