アルコール燃料
アルコール燃料(アルコールねんりょう)は、内燃機関などのエネルギー源として利用されるアルコールの総称。アルコール単独であるいは他の燃料と混合して使用される。最近の原油価格高騰および地球温暖化に対する関心の高まりを背景に、化石燃料を代替する燃料として注目が集まっている。特に、メタノール、エタノール、ブタノールおよびプロパノールについては、バイオマス(現生生物由来の資源)から合成が可能で、現在普及している内燃機関の燃料としてそのまま利用できることから注目度が高い。
アルコール燃料のうち、メタノールは、主として天然ガスから合成されており、原油価格の高騰を背景に、石油を補う代替自動車燃料としての利用が模索されている。一方、エタノールは、主としてバイオマスから製造されているため、温暖化ガスの排出につながらないことや再生可能資源 (renewable resource) で永続的に利用可能であることを背景に注目され、近年急速に普及をみせている。
エタノールやメタノールは可燃性の液体であり、そのまま燃やして熱源として利用できる。とくに高純度のエタノールは、古くからランプやコンロの燃料となっていた。エタノールなどの低分子アルコールは酸素含有率が高く、煤が出にくいという利点があることから、現在でもこのような形でアルコールが燃料として利用されることは珍しくない。卓上コンロなどで利用されるアルコール固形燃料は、エタノールに酢酸カルシウムを混ぜる、またはステアリン酸を加えるなどの方法で液体のアルコールをゲル化させたもので、アルコールを直接燃やす方法の1つといえる。
アルコールは内燃機関の燃料としても利用される。20世紀初頭に石油から精製されるガソリンの供給が一般化するまではアルコールが内燃機関の主要な燃料であり、内燃機関の発明者であるニコラス・オットーもエタノールを燃料として利用していたとされる。1908年に発売され、自動車文明をもたらしたフォード・モデルTは、エタノールとガソリンのいずれも燃料として利用することができた。このような内燃機関の燃料としてのアルコール利用は、石油から生成されるガソリンが大量かつ安価に供給されるようになってから下火になったが、1970年代のオイルショック以降、石油とりわけガソリンの価格が高騰するとともに息を吹き返し、最近では地球温暖化への関心の高まりを背景に一段と注目されるようになっている。
以上のほか、燃料電池に水素を供給する手段としてアルコール(とくにメタノール)を用いることがあり、これもアルコールの燃料利用の一形態ということができる。
純粋なエタノールを燃料として利用する場合には、飲料への転用を防ぐため、メタノールなどを添加した変性アルコールの形で利用されることが一般的である。
初期の内燃機関の燃料としてアルコールが利用されていたことが示すように、内燃機関の燃料としてアルコールとガソリンは基本的に代替的である。このため、ガソリン価格の高騰といった経済的な理由から、あるいは、化石燃料の燃焼による温暖化ガスの排出を削減するという環境的な理由から、内燃機関、とくに自動車の燃料としてガソリンの代わりにアルコール燃料を利用しようとする動きが強まっている。
もっとも、アルコールはガソリンと比較して同一容積当たりの熱量が低く、ゴムやプラスチックなどを腐食する性質がある。このため、ガソリンを燃料として利用することを前提に設計された内燃機関にアルコールを燃料として供給すると、十分に性能を発揮できないだけでなく、故障を引き起こす可能性もある。アルコール燃料を生産・供給する際の資源(エネルギー)消費や環境負荷を考えると、アルコール燃料の利用拡大は全地球的にみて望ましいことではなく、公共交通機関の利用推進など自動車社会からの訣別を政策の中心に据えるべきであるとの批判も聞かれる。
以下、内燃機関の燃料として利用されることが多い、エタノールとメタノールについてやや詳しく検討する。以下の記述は世界的な動向に注目したもので、日本国内でのアルコール燃料の利用には法令上の制約があることには留意しなければならない。
エタノールは、サトウキビやトウモロコシといったバイオマスからの生産方法が確立しており(バイオマスエタノール)、そうした方法による生産量が拡大していることもあって「環境に優しい」ガソリン代替燃料としてとくに近年注目されている。ガソリンと比較してノッキングを起こしにくいことから、ガソリンの改質剤として利用が拡大しているという事情もある。ガソリンとの混合燃料としては、エタノールそのものではなく、エタノールから生成したエチルtert-ブチルエーテル(ETBE)を添加したガソリンも広義のアルコール燃料と理解されている。
純粋のエタノール(無水アルコール)は、ガソリンと容易に混合する。このようにして作られる混合燃料については、エタノールの百分率で表した容積比をxxとして、Exxという形で品質が示される。たとえば、E10といえばエタノールを容積比で10%含む燃料である。このようにエタノールとガソリンを混合した燃料は、ガソホール(gasohol)と呼ばれるが、エタノールとガソリンの混合比率は国あるいは地域ごとに異なっている。
エタノールとガソリンは燃焼特性が異なるが(上記参照)、エタノールの混合比率が低い混合燃料の場合、純粋なガソリンを燃料として利用することが想定されている内燃機関で燃焼しても問題が生じにくいとされている。エタノール混合比率は、各国で普及している内燃機関の特性により上限値が左右される。ブラジルはE25、米国はE10、日本はE3が安全性を確保できる上限としており、2007年4月末から東京都、千葉県、埼玉県で先行販売が開始されたエタノール由来成分混合ガソリン(「バイオガソリン」)はエタノール由来成分(ETBE、上記参照)の含有量が容積比で3%相当となっている。
ガソリンのオクタン価向上剤としてかつて使われていたアルキル鉛は有害だったので代替のオクタン価向上剤が必要だったのと、アルコール/エーテルなどの含酸素燃料をガソリンに混和すると排気ガスの窒素酸化物濃度が減るので、1990年代欧米ではMTBEのガソリンへの添加が進んでいた。しかし、カリフォルニアの田舎町で老朽化して穴のあいた地下タンクから漏洩したガソリンに添加されていたMTBEが、飲料に供されていた地下水に混和して飲用不適になってしまう事件が起こり、米国では2014年までにMTBEのガソリン混和は禁止される事になってしまい、MTBE代替のガソリン混和材としてエタノールの需要が急増した。(詳細 メチルtert-ブチルエーテル参照)
ただし、アルコールは水和物で一種の界面活性剤として働き、アルコール混和後の石油は水を懸濁しうるため、水の混入を避けるために、エタノール/メタノール/ETBE/MTBEとも石油に混合後はパイプライン輸送ができない。米国では石油パイプライン輸送をする場合、末端の油槽所でブレンドするため別途エタノールを輸送せねばならない問題が発生している。
エタノールの混合比率が高い燃料を内燃機関の燃料として利用する場合には、点火のタイミングなどを調整しなければ十分な性能が発揮できない。いろいろな混合比率の燃料を利用できるようにした自動車は「flex-fuel vehicles」と呼ばれており、とくにブラジルで広く普及している。ブラジルのflex-fuel vehiclesはE100まで対応できるのに対し、米国で販売されているflex-fuel vehiclesはE85までの対応に止まっており、ここでも国ごとの違いが表れている。
地球温暖化対策などを念頭に、市中で販売されるガソリンに一定比率でのエタノール混合を義務づける国や地域が増えている。たとえば、ブラジルではE20が基本であり、米国でもコネチカット州やミネソタ州ではE10の販売が義務付けられている。
バイオエタノール用の穀物の作付面積が増大するにつれ、飼料用穀物の価格が高騰し、低所得者層の穀物の入手に影響が及びつつある。そこで各国ではおが屑や間伐材等、従来はバイオエタノールの原料として使用されてこなかった資源的な制約の少ない原料を元にバイオエタノールを製造する技術が開発中である。
セルロース細胞壁の分解は熱と化学処理を伴い、従来難しい問題で、セルラーゼで分解することも実施されていたが、前処理に手間がかかり大変であった。メリーランド大学カレッジパーク校のSteve Hutcheson はチェサピーク湾の沼地で発見されたバクテリア(サッカロファガス デグラダンス)が強力なセルロース細胞壁の分解能を有する事を突き止めた。Zymetis社ではさらに効率よく糖に変更するために遺伝子を組み換えて、72時間で1トンのセルロースバイオマスを糖に変換できる事を実証した。
シロアリの消化器官内の共生菌によるセルロース分解プロセスがバイオマスエタノールの製造に役立つ事が期待され、琉球大学や理化学研究所等で研究が進められる。
メタノールも古くから内燃機関の燃料として利用されてきた。自動車用燃料としてはメタノールにベンゼン(ベンゾール)を混合したものがレーシングカーに用いられ、フォーミュラ1でアルコール燃料が禁止されたのは1958年のことであった。20世紀後半についてみると、メタノールは、インディ・レーシング・リーグで1960年代半ばより2005年まで使用されたほか、現在でも一部のドラッグレースで利用されている。
メタノールはエタノールと比較して代替燃料としての脚光を浴びることは少ない。これは、メタノールの生産が現時点では主として天然ガスなど化石資源を原料としており、有限資源の消費回避という面では利点が乏しいからである。メタノールはエタノール以上に熱量が小さく、腐食性が強い上に、揮発性が高く有毒物質である点も問題となる。
ガソリン代替燃料の観点では、メタノールは、天然ガス、石炭あるいは酸素製鉄排ガスからも低コストで大量に製造可能である点でエタノールよりも優れており、毒性や揮発性もガソリンに比較して大きな問題とはいえない。バイオマスからメタンを効率的に生産することが可能になり、メタノールを効率的に生産できる微生物が発見されて、バイオマスからメタノール生産が実用化されれば、メタノールもバイオ燃料として脚光を浴びる可能性がある。
原油価格の急激な上昇期に代替エネルギーの導入が注目されたが、コスト競争力でもっとも優れているのは、CNG(圧縮天然ガス)とメタノールであるといわれる。石油は中東地区に偏在しているが、天然ガスはシベリアに(中東の石油埋蔵量全体に匹敵するほど)膨大な埋蔵量があり、世界各地に膨大な量のメタンハイドレートが存在する。
日本ではメタノールとガソリンの混合燃料の実用化試験が先行しており1980年代から行われて、成功を収めている。しかし研究推進母体が石油連盟であり、石油精製各社はメタノール製造設備を持っていないこともあって大規模な流通に至っていない。
1990年代末には韓国からの輸入品として天然ガス由来のメタノールが主成分とされるガイアックスが、全国の無印スタンドレベルの小販社を介して販売された時期があったが、既存税制の範疇に含まれない税制面の問題や自動車部品に対する安全性などの問題などが提起され、僅か数年の間に業界団体や末端ユーザーまで巻き込んだ論争を引き起こし、業界団体側はガイアックスを名指しする形で高濃度アルコール燃料として大規模な使用自粛キャンペーンを行った上に、2003年の政府の揮発油等の品質の確保等に関する法律の改正により正式に国内販売が禁止される事態となった。前述の「アルコール濃度3%(E3)が安全性を確保できる上限」という基準はこの法律の改正の際に策定されたものであり、皮肉にもこの一連の事態が尾を引く形となって、バイオエタノールが世界的に話題となった2000年代後半に至ってもE3以上のエタノール混和燃料の開発販売は日本国内では殆ど進む事はなく、加えて石油連盟のメタノール混和燃料の開発販売の道も事実上閉ざされる事になった。
2012年(平成24年)4月1日にエタノール燃料の日本国内での普及を妨げていた揮発油等の品質の確保等に関する法律施行規則が改正され、エタノール混合率10%のE10までの販売がE10対応車両に認められることになった。
燃料アルコールは、サトウキビ、テンサイ、トウモロコシ、大麦、ジャガイモ、のような多様な作物などから製造される。重要なバイオアルコール計画としてブラジルのサトウキビからのエタノールがある。アルコールはエタンあるいはアセチレン、炭化カルシウム、石炭、石油ガスあるいは他の資源から合成的に得ることができる。
かつて「農業による燃料アルコール生産は豊かな土と水で耕作できる土地を相当規模必要とする。それゆえ西欧のように人口密度が高く産業化された地域では選択肢としてそれほど有効ではない」といわれてきた。仮に、ドイツ全土をサトウキビ大農園で覆い尽くしたとしても、ドイツの現在のエネルギー需要(燃料と電気を含む)の半分ほどしか供給できない。比較的高額で売れる穀物/嗜好品作物の生産が可能な程の降雨量のある農地で(面積当り収量の極端に多いパーム油は例外として)エネルギー作物を栽培することは必ずしも適切とはいえない
2016年現在地球環境産業技術研究機構が実用化開発中のRITEバイオプロセス等によってセルロシック・エタノールが経済的に生産できるようになると、海藻・トウモロコシ茎・スイッチグラス・間伐材などエタノール製造材料の幅が大幅に広がる可能性がある。地球全体で見ると広大な砂漠/半砂漠が荒地として未利用であり、そのようなところでは広大な土地が安価に利用できる代わりに、水コストが重要である。スイッチグラスやサボテンなど乾燥に強い植物を乾燥地で栽培してエネルギーエタノール増産が可能になりつつあるといわれる。
藻類は耕地1ヘクタールあたりの油収量が数十トンに及ぶものがあり、農地を必要としない海藻からのエタノール製造も検討されている。
サトウキビは、(トウモロコシが主作物である地域のような寒い気候ではない)アメリカ合衆国の南部で生育し、トウモロコシを現在栽培する多くの地域は、テンサイを栽培するために適当な地域でもある。いくつかの研究によると、合衆国におけるエタノール製造については、これらのテンサイを使う方がトウモロコシを使うよりも、相当程度、能率の高い方法であることを示している。
1980年代のブラジルで、主食作物であり、根から大量のでんぷんが取れるキャッサバからエタノールを生産する方法が真剣に検討された。しかしエタノール収量はサトウキビよりも下回り、でんぷんから発酵可能な糖に変換するキャッサバの処理は複雑であった。そして植物の残渣もエタノール源としての可能性を調査された。
エタノール源や他の種類の燃料源としてバイオマスを使用することに注目があつまるようになった。これは広範囲に及ぶアイデアで、産業廃棄物や家畜の屎尿と同様に、栽培作物や木材までをも含む多種多様な有機資材を使用する。
現時点では、バイオマスをエタノールあるいは他の燃料に変換するプロセスは、どれも複雑でそれほど効率的でもない。(軽重油のようなプロセス生成物の産出する)熱的解重合などは話題になることがある。
存続し続けるには、アルコール・ベースの燃料経済は燃料エネルギー収支の正味が黒字になっているべきである。すなわち、アルコールを生産するのに費やした全ての燃料エネルギー、これには原料植物を耕作、収穫、輸送、発酵、蒸留、配送に費やされた燃料はもちろん、同様に農場を建設したり農業機具を製作するのに費やした燃料が含まれるのだが、その総計に対しては生産された燃料が内蔵しているエネルギー量を超えるべきではない。たとえば、「1ガロンの燃料を作り利用するまでに、2ガロンの燃料を消費する」のでは意味が無いと言うことである。
燃料エネルギー収支を赤字の状態でシステムを切り替えることは、単に非アルコール燃料の消費を増やすだけに終わるであろう。そのようなシステムは、石炭、天然ガスあるいは作物残渣由来のバイオ燃料のような輸送に適していない非アルコール燃料を利用する為の迂回路以上の価値を持たないであろう(実際、多くの合衆国の提案は蒸留のために天然ガスの使用を想定している)。そして、アルコール燃料の環境貢献度や持続性の優位性はシステムの燃料収支が赤字であれば実現することができないであろう。
エネルギー収支の黒字幅がわずかならばやはり問題は発生する。もし正味の燃料エネルギー収支が50%ならば非アルコール燃料の使用をやめる為に、1ガロンのアルコールを消費者に届けるために、2ガロンのアルコール製造が必要となる。
この問題は、地政学が決定的な要因となる。ブラジルといった、豊富な水と土地資源をもつ熱帯地方で、サトウキビから生成したエタノールの永続性は疑問の余地もない。実際、サトウキビ残留物(バガス)を燃やすことでエタノールプラントを操業する以上のエネルギーを生み出し、プラントの多くは、今や公衆に余剰電力を販売している。豊富な水力発電所をもつ国なので電力の使用を生産に振り向けると、たとえば粉挽きや蒸留の改善を通じてエネルギー収支の循環が好転する余地がある。
熱帯以外の地域においては全くちがった構図になる。そこの気候はサトウキビにとって寒冷すぎる。アメリカ合衆国において、農業アルコールは一般に穀物、主としてトウモロコシから得られる。そして正味の燃料収支は道はいまだに険しいといった状態である。
現在の化石燃料の需要は燃料としての水素へ移行するとおもわれ、水素経済とでもよばれる状況を形成しつつある。ある説によると、水素そのものは燃料資源としてみなされるべきではないという。この説によれば、水素は(太陽光発電、バイオマス、あるいは化石燃料といった)エネルギー源とエネルギーを使用する場所のあいだに存在する一時的なエネルギー貯蔵媒体であるという。実際水素はガス状態にあると、他の燃料に比べて膨大な容積を占め、エネルギー配送の点に関して非常に難しい問題になっている。1つの解決方法としてエタノールを使って水素を配送する方法がある。
それは配送先で水素再生(hydrogen reform)により水素を結合している炭素から遊離させ、燃料電池へ供給する方法である。ほかの方法としてエタノールを直接燃料電池の燃料として供給する方法もある。
2004年初めには、ミネソタ大学の研究者は単純な構造のエタノール燃料電池を開発したと発表した。それは、触媒層にエタノールを透過させて必要な水素を燃料電池に供給するのである。
装置は一段階目の反応にロジウム-セリウム触媒を使用するが、そのとき反応温度は約700℃に達する。一段階目はエタノールと水蒸気の混合物と酸素を反応させ十分な量の水素を発生させる。
あいにく、副生成物として一酸化炭素が発生し、この物質が燃料電池を詰まらせる。なので別の触媒を透過させてそれを二酸化炭素に変換する。最終的には、この単純な装置はおおよそ50%の水素と30%の窒素からなるガスを生産する。残りの20%は主成分は二酸化炭素である。不活性な窒素と二酸化炭素とともに水素の混合ガスは適当な燃料電池にポンプで送られる。その後、二酸化炭素は大気中に放出され、植物により再吸収されることになる。
アルコール燃料経済への転換の長所のうちの一つで、そしておそらくもっとも重要なものは温室効果ガスである二酸化炭素の総排出量の低減である。エタノールの製造と消費でCO2を放出したとしても、植物が吸収するであろう。対照的に、化石燃料の燃焼ではアルコール燃料の場合のような受け皿無しに、膨大な量の"新たな"CO2が大気中に放出される。
言うまでもないが、この長所は農業生産エタノールについてのみ生じ、石油から転換されるエタノールの場合は生じない。そして、ほんのわずかではあるがコストが小さいため、工業的に消費されるアルコールの大部分を占めるのは、天然ガス由来のアルコールである。農業生産エタノールへの転換のためのコストを総計する場合には、この点を評価に入れるべきである。
農業生産のアルコールの一方の長所は、再生可能なエネルギー源である点である。これに対して有限な石油の用途のうち、発電は原子力や各種再生可能エネルギーで、工業燃料は石炭で、暖房灯油は天然ガスで、自動車燃料はアルコールや圧縮天然ガスで代替可能であるが、船舶燃料重油・航空燃料ジェット油は石炭液化で作ると高コストであり、合成樹脂を石炭原料で作ると非常に高価になってしまう。つまり、貴重な石油は石油化学や船舶用ディーゼル燃料、航空ジェット燃料のために節約して使うべきであり、発電や、自動車燃料などの用途に使ってしまうのは本来は勿体無い資源といえる。そういう意味で石油の「ノーブルユース」が問題になっており、自動車燃料用アルコールが期待されている。
多くの初期の研究では、トウモロコシ由来のエタノールを燃料として使用することは、エネルギー収支上赤字になるとされた。すなわち、エネルギー収支の総計は、アルコールになるまでの発酵、耕作、農業トラクターの燃料、穀物の収穫と輸送、エタノールプラントの建設と操業そしてトウモロコシ糖を蒸留するのに使用する天然ガスの収支を含み、コストは生産されたエタノールが発生するエネルギーを超過する。
批評家は生産エネルギーが大抵化石燃料から来るガソホールが金を浪費して、再生可能資源を急速に枯渇させることについて議論した。
これらの多くの研究は、1970年代と1980年代初めにおこなわれた。それと2001年に解析されたデータによると、エタノールのエネルギー収支の赤字は継続している。コーネル大学生態学教授David Pimentelの試算では、上記の結論を確認するにとどまった。Pimentel教授の研究は他の専門家に議論を巻き起こし、彼に算出数値の見直しを強いた。
2003年8月時点でもコーネル大学紀要の掲載によれば、トウモロコシ由来のエタノール生産は、費やしたエネルギーを29%上回るだけである。しかし、継続的なエタノール生産手法の改善は、利益/原価率を大きく改良した。そして、大部分の研究では現行システムでは正味のエネルギー収支が黒字を示すとしている。
他の多くの研究ではトウモロコシ由来エタノール生産の正味のエネルギー収支見積もりでは大きく変化したように、改良が進んだとしている。それらの多くは燃料生産プロセスを運転するのに必要な量の1/2ないしは2/3を上回る量の黒字をエネルギー収支は示している。
2002年のアメリカ合衆国農務省報告では、トウモロコシ由来エタノール生産が1.34のエネルギー係数を持つと結論づけている。これは生産されたエタノールが製造に要したエネルギーに比べて34%上回ることを意味する。
このことは単位あたり生産の75%(1/1.34)が製造の為のエネルギーに費やされるという意味になる。
MSUエタノールエネルギー収支調査(MSU Ethanol Energy Balance Study) ミシガン州立大学、2002年5月:ミシガン州立大学によって資金を供給された独立した包括調査では、ガロンあたり56%の製造に要したのに比べ余剰エネルギーがあるとされた。
燃料としてのアルコールの使用は、種々の理由で支持される。大抵は地域あるいは地球環境に対する有用性であり、外国への石油依存、経済的優位性である。批判者は切り替えの為に高額な投資を要することで批判する。そして、国家の増加する補助金、税と規制が増加することに反対する。
エタノールがガソリンよりもきれいに燃焼する燃料であることは昔から広く知れ渡る事柄であった。エタノールは、環境試験においてガソリンよりも一酸化炭素や炭化水素といった標準的な規制物質の排出が非常に少ない。
炭化水素の放出で揮発性のスモッグの形成が増加することについては懸念あった。例えば、保守的な組織RPPIは、「ガソリンにエチルアルコールを加えることは大気の質にたいして意味のある影響を与えないか、かえって悪化させる。エタノールはスモッグの要素である窒素酸化物と揮発性有機物質といったの放出を増加させるだけだ。」という。エタノールの利点は石油から生成される安価な添加物で成し遂げられるという主張もある。
次に示す問題を認識することは重要である。ガソリンに添加されるエタノールは四エチル鉛、ベンゼン、MTBEといったオクタン価を高めるための添加物と置き換えられる。オクタン価で110の値を持つエタノールは、ガソリンに比べてもはるかに勝っており、そして危険な他の添加物に対するいかなる必要性も否定する。そして、エタノールはガソリンの蒸気圧を増大させるので、大気中への揮発性物質の放出の増加は、鉛、ベンゼンあるいはMTBEといったものよりはるかに少なくなる。
純粋なエタノール燃料はガソリン自身に比べてはるかにクリーンであり、このことは自動車時代の黎明期より認められていた。
これまでの議論は、先進諸国は自国の領土で産出可能な石油より多くの石油を消費することに関連した話題である。先進諸国は国外の供給国に依存するようになり、国際紛争の要因になる。それは、人権侵害などの悲劇をもたらす原因でもある。したがって、農業生産アルコールへの転換は、供給国への依存性を減少することで、消費国の経済を安定化させ、世界はより良い状況になる。
主としてイデオロギー的見地から、エタノール経済を嫌悪する批判者もいる。それは、トウモロコシ生産への政府の補助金を増大させるという理由のためである。イリノイ州Decaturにある、ADMとして広く知られている世界最大の穀物加工業者であるArcher Daniels Midland社は、合衆国内のガソホール製造に使用されるエタノールの40%を生産している。その会社と経営者は彼らのエタノール擁護に関して発言力が大きく、両政党へ多額の献金をしている。
これは石油産業とエタノール産業との補助金についての調査であり、補助金の総額は石油産業への方が多いことが見て取れる。
ブラジルではエタノールはサトウキビから生産される。サトウキビはトウモロコシに比べても、生育や加工の容易さで同等以上の発酵可能な炭水化物の供給源である。
ブラジルでは世界有数のサトウキビ生産を誇り、エチルアルコールの他に、砂糖および電力と産業熱源をも生み出す。サトウキビ栽培には少数の労働者が必要なだけであり、政府のサトウキビへの税金と価格政策はエタノールの生産を非常に収益の上がる巨大農場ビジネスにした。その結果、過去25年にわたり、ブラジル国内でもっとも拡大した主要作物の1つとなった。
サトウキビは人手あるいは機械により収穫され特製の巨大なトラックで蒸留所へ出荷される。幾百もの蒸留所が国中に存在している。それらは通常、大農場あるいは農業協同組合により生産現場の近くで所有・操業される。サトウキビは臼で圧搾され糖液(garapa)を抽出して、繊維の残留物(バガス、bagasse)を除去する。糖液はイースト菌で発酵し、ショ糖はCO2とエタノールに分解される。得られる"原酒"は蒸留され、含水エタノール(水は5%重量パーセント)の"鉱油"が得られる。酸性の蒸留残渣(vinhoto) は石灰で中和され、肥料として販売される。含水エタノールは(エタノール自動車用に)そのままで販売されるか、脱水して(ガソホール車用に)ガソリンの添加物として利用される。いずれの場合も、バルク製品は国立の石油会社(Petrobras)に国定の価格で販売される。
1トンのサトウキビ収穫が加工プラントに出荷され、約145kgの乾燥繊維(bagasse)と138Kgのショ糖が含まれている。そのうち、112kgが砂糖として抽出され、23kgが価値の低い糖蜜に残る。サトウキビをアルコールに加工する際、抽出されたショ糖全部を使ったとすると72リットルのエタノールが得られる。バガスを燃やすと蒸留と乾燥のための熱が得られる。そして(低圧ボイラーと低圧タービンから)約80kWhの電力が得られ、そのうち約50kwhがプラント用に使用され、30kWhが公共向けに販売される。
アルコール製造の平均コストはガロン当り0.63US$である。世界市場におけるガソホール価格はおおよそガロン当り1.05US$である。
私企業のアルコール産業は耕作地の拡大と農業技術の改善に多額の投資を行った。その結果、年を経るにしたがって平均アルコール収量は複利的に増大し、1978年から2000年で3,000であったものが5,500リットル/ヘクタール(0.30のものが0.55リットル/m2)となり、年率3.5%の成長であった。