Heelwat water het in die see geloop sedert die artikel hieronder enkele jare gelede op die Mieliestronk-werf geplaas is. 'n Wêreldwye voedselkrisis en beskuldigings dat landbougrond wat kos moet produseer nou vir etanol gebruik word, het wyd en syd groot besinning en herorganisasie genoop. Soos gesê word: Dit is 'n veel groter prioriteit om mense te voed as om motors te voed.
Ons artikel word nietemin nie geskrap nie, omdat dit steeds nuttige inligting bevat en wel oor die proses van etanol-vervaardiging. Die dele oor die beoogde aanlegte moet egter as verouderd beskou word. Dit lyk immers lankal baie onwaarskynlik dat Suid-Afrika binne die afsienbare toekoms op enige beduidende skaal van sy landbougewasse sal gebruik om etanol vir brandstof te produseer. Trouens, in 2008 het die Suid-Afrikaanse regering besluit om mielies uit te sluit uit sy biobrandstofbeleid weens kommer oor voedselsekerheid en water.
Etanol—die brandstof wat Suid-Afrika en die wêreld se nypende tekort aan olie kan verlig
Hier kom dit...
in die petroltenk!
Suid-Afrika se eerste aanlegte vir die verwerking van geelmielies tot brandstof kan 'n hele omwenteling in ons land veroorsaak. As iemand dit nou net kan regkry om ook bossies en gras—en, ja, selfs mieliestronke—winsgewend in motorbrandstof om te skakel, is ons kop deur!
BO: 'n Amerikaanse regeringsfoto van 'n aanleg vir die maak van etanol. Die maatskappy Ethanol Africa beoog om agt etanolfabrieke— soortgelyk aan sulke aanlegte in Amerika—in die Vrystaat, Noordwes en Mpumalanga op te rig.
Foto: US Lawrence Berkeley National Laboratory
L gehoor van mampoer? Maar natuurlik, sê jy. Mampoer is daardie supersterk alkoholiese drank wat al baiemaal onwettig in agterplase gestook is deur gegiste brousels van wilde vrugte, mispels, moepels of maroelas te kook. Dan word die alkohol opgevang wat vóór die waterdamp uit die kooksel ontsnap. Die proses staan ook bekend as distillasie, as dit meer respektabel moet klink.
Dat Suid-Afrikaners eerlank die einste mampoerstokery—weliswaar met mielies pleks van maroelas—gaan gebruik om ons motors aan die loop te hou, is 'n welkome hertoepassing van 'n ou praktyk wat reeds die teelaarde van baie euwels moet gewees het.
Daar is naamlik deur die SAUK berig dat alles gereed is vir die implementering van een van die grootste werkverskaffingsprojekte in die Suid-Afrikaanse binneland sedert die ontdekking van goud meer as honderd jaar gelede. Suid-Afrika se eerste aanleg vir die vervaardiging van etanol (Engels: ethanol) uit mielies by Bothaville in die Noord-Vrystaat sal na verwagting aan die einde van 2007 in produksie kom.
Die maatskappy Ethanol Africa beoog om agt sulke fabrieke in die Vrystaat, Noordwes en Mpumalanga op te rig, soortgelyk aan aanlegte in Amerika. Die grondstof is geelmielies, en Bothaville sal elke dag 473.000 liter bio-etanol, meer as 60.000 liter bio-diesel en 270 ton hoëproteïen-diervoer uit 1.125 ton mielies kan vervaardig. Daar word geraam dat elk van die aanlegte sowat R700 miljoen sal kos om te bou.
En volgens mnr. Johan Hoffman, voorsitter van Ethanol Africa, gaan 'n enkele sodanige aanleg 10 000 werkgeleenthede op die platteland skep.
Dit sal ook mielieproduksie plaaslik dramaties verander, word gesê. Boere sal nou nie meer mielies net vir menslike of dierlike verbruik kweek nie, maar ook vir etanol. Mielieboere sal, volgens die SAUK, dus nie meer afhanklik wees van die internasionale prysstruktuur vir graan nie.
Suid-Afrika se Energie-Ontwikkelingskorporasie, 'n afdeling van die staatsbeheerde Sentrale Energiefonds, besit iets meer as 'n kwart van Ethanol Africa. Ander aandeelhouers is 'n groep vir swart ekonomiese bemagtiging, 'n gerespekteerde onderneming wat met bio-brandstowwe gemoeid is en 'n konsortium van sowat 400 mielieboere.
BO: 'n Mielieland êrens in Suid-Afrika. Die nuwe aanlegte sal meebring dat mielies nie meer net as kos vir mens of of dier gekweek word nie, maar ook vir die vervaardiging van etanolbrandstof.
Foto deur "Lotus Head", met die vriendelike vergunning dat dit vrylik gebruik mag word en vir enige doel
REGS: 'n Silo met mielies vir etanolproduksie.
Foto: US Dept of Energy
INDERDAAD 'n ambisieuse onderneming, maar waaroor gaan dit alles? Kortom, wat is etanol eintlik? Goed, ons het hierbo gesien dit is doodeenvoudig gewone alkohol soos ons dit in mampoer kry (en natuurlik in witblits, brandewyn, jenewer, wodka, rum en al sulke sterk dranke), maar die alkohol in brandstof-etanol is besonder suiwer.
Die wetenskaplikes praat ook van hierdie soort alkohol as etielakohol, met die empiriese formule C2H6O. Dit beteken daar is twee koolstofatome, ses waterstofatome en een suurstofatoom in die molekule.
In Mieliestronk se artikel oor gisting word vertel hoe gisswamme saam met koolhidrate 'n ensiem vorm wat die gisting veroorsaak. Die eindresultaat van hul woelige samesyn kan as volg geskryf word:
Etanol wat in alkoholiese dranke voorkom—en verreweg die meeste van die etanol wat as brandstof gebruik word—word deur gisting geskep wanneer sekere spesies gis (veral Saccharomyces cerevisiae) in die afwesigheid van suurstof op suiker inwerk.
Om etanol uit styselagtige stowwe soos graankorrels—waaronder mielies—te produseer, moet die stysel eers tot suikers afgebreek word. By bierbrouery word dit bewerkstellig deur die graan toe te laat om te ontkiem. In die proses van ontkieming produseer die saad ensieme wat stysels in suikers kan omskep. Vir brandstof-etanol word hierdie omskakeling bespoedig deur behandeling met verdunde swawelsuur, die toevoeging van sekere swam-ensieme of 'n bepaalde kombinasie van die twee.
Hoe ook al, deur gisting kan slegs verdunde konsentrasies etanol in water verkry word, omdat gekonsentreerde etanoloplossings die gisswamme doodmaak. Dit is waarom distillasie (stoking) nodig is om die alkohol as't ware uit die water "uit te damp". Die kookpunt van alkohol is laer as dié van water, die etanol kook dus eerste af en word in 'n ander houer opgevang.
Hierdie distillasie kan oor en oor gedoen word en daardeur word die etanol al hoe suiwerder. Maar sodra 'n mengsel van 95,57 persent etanol en 4,43 persent water bereik word, word 'n sogenaamde aseotroop verkry, dit wil sê 'n mengsel waarvan die verhouding van die chemiese bestanddele dieselfde is nadat dit gedistilleer is. Dit kan dus nie verder deur distillasie gesuiwer word nie.
Die etanol kan wel verder "gedroog" word deur die toevoeging van ongebluste kalk (kalsiumoksied), wat dan met die water verbind om gebluste kalk (kalsiumhidroksied) te vorm wat daarna afgeskei kan word. Daar is nog verskeie prosesse waardeur absoluut suiwer etanol uiteindelik verkry kan word.
Uiteindelik is etanol-produksie uit mielies besonder omgewingsvriendelik—soos deur die koolstofkringloop hieronder geïllustreer:
Illustrasie: U.S. Department of Energy
TOT sover die vervaardigingsresep. Hoe gaan ons motors met etanol ry en kan ons dit sommer in alle motors se petroltenke gooi?
Om die eerste vraag eerste te beantwoord, sal ons ten minste aanvanklik nie suiwer etanol as brandstof gebruik nie, maar by die vulstasies 'n petrol-etanol-mengsel vind.
In Amerika, hoeka 'n voorloper met alles en dus klaarblyklik ook met die brandstoftegnologie, is daar reeds twee soorte "etanol" op die mark. Die een soort is E10, 'n mengsel van 10 persent etanol en 90 persent ongeloodte petrol. Alle voertuie, word vertel, kan met hierdie mengsel loop en geen veranderings aan die masjiene is daarvoor nodig nie. Trouens, E10 brand inderdaad skoner as ongemengde petrol.
Dit is ook hierdie soort mengsel wat ten minste in die begin ons voorland is, wanneer Suid-Afrikaners mettertyd daarnatoe oorskakel om aan internasionale standaarde teen lugbesoedeling te voldoen. Daar is immers al proefondervindelik vasgestel dat etanol-petrol-mengsels die koolstofmonoksied en koolwaterstowwe wat deur uitlaatpype vrygestel word betekenisvol verminder.
Die ander "etanol" wat die Amerikaners reeds leer ken het, is E85, wat meer die naam etanol waardig is omdat dit 'n volle 85 persent van die alkohol bevat en slegs 15 persent ongeloodte petrol. Dit is bloot 'n alternatiewe brandstof vir die sogenaamde Flexible Fuel Vehicles (FFVs), wat seker met wisselbrandstof-voertuie vertaal kan word. Hierdie voertuie is werklik "flexible" (buigsaam) deurdat hul eienaars enige etanolmengsel kan kies, tot op die vlak van 85 persent etanol.
DIE groot uitdaging vir wetenskaplikes en tegnoloë is nou om nie net stysels en suikers nie, maar ook sellulose winsgewend in etanol om te skakel. Sellulose is nie net handvol of landvol nie, maar wêreldvol. Byna alle organiese dinge om ons bevat sellulose: strooi, bome, papier, saagsels, gras, noem maar op.
Ja toe, selfs die nederige mieliestronk (met 'n kleinletter) is propvol sellulose!
Dog die suikers in sellulose is in komplekse koolhidrate vasgevang en moet baie bekostigbaar ontsluit kan word om deur gisting tot etanol verwerk te word. Dit kan nog nie werklik lonend gedoen word nie.
Maar die dag as dit gebeur, sal die wêreld 'n sug van blydskap kan slaak oor die verligting van die energiekrisis wat nou soos 'n swaard oor hom hang.