네브래스카는 2019 년에 18 억 1 천만 부셸의 옥수수를 생산했습니다. 약 7 억 9 천만 부셸이 에탄올 생산으로 이동합니다. 사진의 호의를 존 F.Hay

옥수수는 곡으로 에탄올 공급 원료

소개
옥수수(Zea Mays)인 공급 원료에 대한 에탄올 생산으로 인해 미국에서의 풍부하고 상대적으로 쉽게 전환하여 에틸알콜(에탄올). 옥수수와 다른 고 전분 곡물이 있으로 변환되어 에탄올에 대한 수천 년 동안,아직에서만 지난 세기는 그것의 사용 연료로 크게 확대합니다., 전환에는 분쇄,효소로 요리,효모로 발효,물 제거를위한 증류가 포함됩니다. 연료 에탄올의 경우 두 단계가 더 포함되어 있습니다;분자체는 물 및 변성의 마지막을 제거하는 것은 에탄올을 마실 수 있도록.

현재의 잠재적인 사용을 위한 바이오 연료로.

곡물 옥수수에게 좋은 바이오 연료 공급 원료로 전분 함량 및 상대 쉽게 변환하는 에탄올이다. 옥수수를 대량으로 심고 수확하고 저장하는 인프라는 옥수수 에탄올 산업에 이익이됩니다., 과는 달리 사탕수수는 압착된 설탕에 물이 될 수 있습을 직접 발효,옥수수 전분야와 함께 요리하는 알파와 보습을 도와줍-아밀라아제 효소 변환을 전분하여 간단한 설탕이다. 셀룰로오스 공급 원료는 훨씬 더 재 계산 적이며 단순한 당으로 전환하기 위해 시간과 에너지가 필요합니다.
2007 년 의회가 정한 재생 가능 연료 표준(rfs-2)곡물 기반 에탄올은 연간 150 억 갤런의 36 억 갤런을 구성 할 수 있습니다. 에탄올 생산 능력은 2009 년 연간 106 억 갤런에서 2015 년 147 억 갤런입니다(eia.gov).
미국에서 옥수수 생산, 2014 년에 142 억 부셸(National Ag Statistics Service)으로 사상 최고치를 기록했습니다. 를 사용하여 옥수수를 에탄올 변환 2.8 갤런의에서 에탄올을 켜서 말 옥수수의 총 미국의 생산은 옥수수 생산할 수 있 약 38 억개 갤런의 에탄올을 제공할 것 이라고는 대략 26%의 137 억 년 가솔린 갤런 당 소비(에너지 정보 행정). 에탄올에 대한 우리의 옥수수를 모두 사용하는 것은 현실적이지 않으며 제안되지 않았습니다. Rfs-2 아래에 150 억 갤런을 만들면 54 억 부셸 또는 2015 년 옥수수 작물의 약 39%가 필요합니다., 하나의 세 번째는 옥수수를 입력 에탄올 biorefinery 떠날 것으로 증 류 곡물 사용할 수 있는 대체하는 옥수수에서 소,돼지,가금류의 다이어트입니다. 옥수수를 증류기 곡물로 대체하면 숫자가 바뀝니다. 2015 년 옥수수 작물의 27%가 필요합니다. 수확량이 꾸준히 증가함에 따라 미국은 새로운 에이커로 확대하지 않고 옥수수 에탄올 생산량을 늘릴 잠재력이 있습니다.
생물학과 적응
옥수수(Zea Mays)에서 유래와 중앙 아메리카 최초 국산화 될 사칭 테우아칸 멕시코의 계곡., 북미 대륙 전역에 퍼져있는 옥수수는 초기 미국인들에게 중요한 작물이되었습니다. 절 1917 년 111 억 에이커에 옥수수를 심어 오늘날 미국에서는 옥수수를 심의 많은 부분에서 세계와 미국에 있는 많은 국가에서 남쪽 노스다코타 텍사스와 동부 뉴욕. 옥수수는 화씨 50 도에서 86 도 사이의 온도에서 자라는 데 잘 적응합니다(Hoeft et. 알. 2000). 곡물을 생산하기 위해 옥수수는 성장기 동안 12~20 인치의 강우량이나 관개가 필요한 물 약 22 인치를 사용합니다., 중서부 상부의 많은 지역은 옥수수를 재배하기에 적합하며이 지역은 때때로 옥수수 벨트라고합니다.
생산 및 농경 정보를
옥수수 위에서부가 씨를 뿌린 사이에도 및 수확 사이에서 가장 년입니다. 대부분의 옥수수를 심어 오늘날에는 유전적 저항력을 제초제와 일부 곤충이 이러한 특성 에이즈의 생산 제어에 잡초 및 해충의. 종자 저항에서 유전학은 유전 공학 및 식물 번식의 결과입니다. 옥수수 벨트의 대부분은 콩이나 밀로 옥수수 생산을 회전시킵니다., 이러한 회전은 잡초와 곤충주기를 깨고 생산 비용을 줄입니다. 옥수수는 대부분의 년에 적용된 보충 비료로 고도로 비옥 한 토양에 가장 잘 반응합니다. 비료는 무기 화학 비료 또는 분뇨 일 수 있습니다. 옥수수에 필요한 주요 영양소는 질소,인 및 칼륨입니다. 무기 질소 비료 생산은 아주 에너지를 집중적이고 결과적으로 질소 비료를 나타내는 거의 30%에너지의 입력에서 옥수수 생산(BESS2009). 다른 주요 투입물에는 관개 및 곡물 건조가 포함됩니다., 작은 있지만 여전히 중요한 에너지 입력해 옥수수 생산 디젤 연료에 대한 트랙터,교통,수확,그리고 병해충 관리 화학제품 및 응용 프로그램입니다.
잠재적 수확량
전국 평균 옥수수 수확량은 2015 년 에이커 당 167.5 부셸이었다. 옥수수 수확량은 1940(nass2009)이후 연간 에이커 당 약 2 부셸 씩 증가했습니다. 이 증가는 것을 가능성이 있으므로 앞으로 계속으로 어떤 사람들은 예측하고 수율을 증가하는 추세에서 더 큰 비율로 인해 생명 공학 및 발전이 있습니다. 에이커 당 에탄올 수확량은 옥수수 165 부셸에서 에이커 당 462 갤런이 될 것입니다., 1 에이커의 사탕 수수는 대략 35 톤 생산량 또는 약 560 갤런의 에탄올을 생산할 수 있습니다(Hofstrand,2009).
생산 과제
옥수수 생산은 거의 100 년의 인프라 구축 및 연구에 축복을 받았습니다. 생산자는 옥수수를 재배하는 데 훌륭한 지식과 경험을 가지고 있습니다. 이 인프라 및 재배자 지식은 옥수수를 에탄올과 같은 확장 된 용도의 자연 작물로 만듭니다. 그러나 높은 생산 비용과 높은 투입량은 옥수수를 매우 집중적 인 작물로 만듭니다. 다른 생물 에너지 작물은 적은 투입물을 필요로하는 덜 집중적 일 수 있습니다., 경제학이 어느 작물이 최상인지에 관해서는 결정에있는 중요한 동인이기 때문에 에이커 당 이익 대 비용은 비교 될 필요가있다. 옥수수가 재배 될 수있는 에이커에 다른 작물을 재배하는 것은 기회 비용으로 알려진 위험이 있습니다. 위험할 수 있는 포함한다;새로운 자르기 시스템,수확,수송 또는 저장소 및 인프라도 없는 상품 시장을 가을 다시는 경우는 바이오 연료 시장은 실패합니다.
예상 생산 비용을
생산 비용에 따라 다를 경작,관개,수율이 목표(토양 비옥),살포하는 계획 또는 종자 선택,회전되어 있습니다., 예수산으로 rainfed,노까지,생명공학 씨앗,옥수수 콩 회전,125 켜서 수율이 목표는 다음을 포함할 것입니다:스프레이,식물,스프레이,스프레이,스프레이,수확,카트,트럭,고 건조한 곡으로 작업한 총 비용을$211 에이커 당하는 경우 오버 헤드(보험 작물,땅,세금,등…)이 포함되어 있는 총 is$483 에이커 당. 생산 비용은 연속 옥수수로 관개 된 밭에서 900 달러 이상으로 증가합니다(Klein and Wilson,2015).
환경 및 지속 가능성 문제
옥수수 곡물에서 에탄올 생산의 수명주기 분석(Lca)은 1.2 대 1 의 순 에너지 비율을 산출했습니다.,45(Liska et. 알. 2009). 이것은 옥수수에서 에탄올을 생산할 때 단지 20~45%의 긍정적 인 에너지 균형을 나타냅니다. 이 숫자는 에탄올을 생산하는 데 사용되는 많은 양의 화석 에너지 때문에 옥수수 에탄올에 대한 비판이었습니다. USDA 연구 발표 2016 년 보고서 증가된 효율성에서 에탄올 시설을 주도 화석 에너지 비율 국가에 2.0 1 일부 개별적인 시설을 비율만큼 높은 4.0 1., (2015 년도 에너지에 대한 균형 옥수수에탄올 기업)
옥수수 생산은 고도의 집중적인 행 작물 생산의 사용을 포함하여 다량의 비료와 살충제이다. 몇 년 동안 일부 물 시체 토양,영양,농업 분야에서 농약 유출로 오염 되고있다. 의 증가에 노까지 감소 경작 관행에는 감소한 토양 침식과 이후 영양소와 살충제의 유출 추세를 더 잘 보존에서는 이러한 에이커에 계속됩니다., 오늘의 옥수수 생산자는 더 많은 생산에 곡물 적은 에이커를 사용하여 더 잘 보존 기술보다는 이전 세대입니다.

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