اتانول: محصول تخمیر در مخمر و برخی باکتری‌ها

اتانول: سوخت سبز از دنیای ریزجانداران

اتانول چیست و چگونه ساخته می‌شود؟

اتانول که با نام الکل اتیلیک^۲ نیز شناخته می‌شود، یک مایع شفاف، بی‌رنگ و قابل اشتعال است. فرمول شیمیایی آن $C_2H_5OH$ است. این ماده به طور طبیعی در نتیجه یک فرآیند زیستی به نام تخمیر^۳ توسط برخی ریزجانداران تولید می‌شود. تصور کنید یک ظرف میوه له شده را برای چند روز در هوای آزاد رها کنید؛ بعد از مدتی حباب‌های کوچکی روی آن ظاهر می‌شوند و بوی تندی می‌گیرد. این اتفاق، همان تخمیر است که در آن، قندهای موجود در میوه به اتانول و گاز دی‌اکسید کربن تبدیل می‌شوند.

سربازان کوچک خط مقدم تولید: مخمر و باکتری

تولید اتانول بر عهده موجودات ریز و قدرتمندی است که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شوند. آن‌ها با استفاده از آنزیم‌های مخصوص، کارخانه‌های تولید الکل طبیعی هستند.

انواع تخمیر: از نان روی سفره تا سوخت در باک خودرو

تخمیر بسته به شرایط و محصول نهایی، به انواع مختلفی تقسیم می‌شود. دو نوع اصلی که منجر به تولید اتانول می‌شوند، عبارتند از:

تخمیر الکلی: این همان فرآیند معروفی است که در تولید نوشیدنی‌های الکلی به کار می‌رود. در این روش، مخمر در نبود اکسیژن، قندها را به اتانول و گاز CO2 تبدیل می‌کند. این گاز دی‌اکسید کربن در صنعت نان‌پزی باعث پف کردن و ور آمدن خمیر نان می‌شود.

تخمیر لاکتیکی: اگرچه محصول اصلی این تخمیر، اسید لاکتیک است (مثل ماست)، اما برخی از باکتری‌ها در این مسیر می‌توانند مقادیر کمتری اتانول نیز تولید کنند. این فرآیند در تولید خیارشور و کلم ترش نیز نقش دارد.

اتانول در زندگی روزمره: از پزشکی تا پمپ بنزین

اتانول کاربردهای بسیار متنوعی دارد که برخی از آن‌ها را هر روز می‌بینیم یا استفاده می‌کنیم. در ادامه به چند نمونه مهم اشاره می‌کنیم:

یک مثال ساده، ژل ضدعفونی‌کننده دست است که در دوران همهوری کرونا بسیار استفاده شد. خاصیت ضدعفونی‌کنندگی اتانول به این دلیل است که می‌تواند آب را از سلول‌های میکروب‌ها بیرون بکشد و باعث خشک شدن و مرگ آن‌ها شود.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

^۱ مخمر (Yeast): نوعی قارچ تک‌سلولی میکروسکوپی که در فرآیند تخمیر نقش کلیدی دارد.
^۲ الکل اتیلیک (Ethyl Alcohol): نام شیمیایی متداول برای اتانول.
^۳ تخمیر (Fermentation): یک فرآیند متابولیک که در آن یک ارگانیسم، یک کربوهیدرات (مانند قند) را در نبود اکسیژن به الکل یا اسید تبدیل می‌کند.
^۴ زامونوموناس موبیلیس (Zymomonas mobilis): یک گونه باکتریایی که قادر به تولید اتانول با بازدهی بالا است.
^۵ بیواتانول (Bioethanol): اتانولی که از منابع زیستی (بیومس) مانند گیاهان تولید می‌شود و به عنوان سوخت استفاده می‌گردد.
^۶ متانول (Methanol): ساده‌ترین نوع الکل که سمی است و از تقطیر مخرب چوب به دست می‌آید.
^۷ سوخت تجدیدپذیر (Renewable Fuel): سوختی که از منابعی به دست می‌آید که به طور طبیعی در بازه زمانی کوتاهی دوباره پر کردن می‌شوند (مانند گیاهان).