Cellulosic ethanol
সেলুলোসিক ইথানল হল ইথানল (ইথাইল অ্যালকোহল) যা উদ্ভিদের বীজ বা ফলের পরিবর্তে সেলুলোজ (উদ্ভিদের স্ট্রিং ফাইবার) থেকে উৎপাদিত হয়। এটি ঘাস, কাঠ, শৈবাল বা অন্যান্য গাছ থেকে তৈরি করা যেতে পারে। এটি সাধারণত জৈব জ্বালানি হিসাবে ব্যবহারের জন্য আলোচনা করা হয়। গাছপালা বড় হওয়ার সাথে সাথে যে কার্বন ডাই অক্সাইড শোষণ করে তা ইথানল পোড়ানোর সময় নির্গত কিছু কার্বন ডাই অক্সাইডকে অফসেট করে, তাই সেলুলোসিক ইথানল জ্বালানির জীবাশ্ম জ্বালানির তুলনায় কম কার্বন পদচিহ্ন থাকার সম্ভাবনা রয়েছে। সেলুলোসিক ইথানলের প্রতি আগ্রহ ভুট্টা বা আখ থেকে তৈরি ইথানল প্রতিস্থাপনের সম্ভাবনার দ্বারা চালিত হয়। যেহেতু এই গাছগুলি খাদ্য পণ্যের জন্যও ব্যবহার করা হয়, তাই ইথানল উৎপাদনের জন্য এগুলিকে ঘুরিয়ে দেওয়ার ফলে খাদ্যের দাম বাড়তে পারে; অন্যদিকে, সেলুলোজ-ভিত্তিক উৎসগুলি সাধারণত খাদ্যের সাথে প্রতিযোগিতা করে না, কারণ উদ্ভিদের তন্তুযুক্ত অংশগুলি বেশিরভাগ মানুষের জন্য অখাদ্য। আরেকটি সম্ভাব্য সুবিধা হল সেলুলোজ উৎসের উচ্চ বৈচিত্র্য এবং প্রাচুর্য; ঘাস, গাছ এবং শৈবাল পৃথিবীর প্রায় প্রতিটি পরিবেশে পাওয়া যায়। এমনকি কাগজের মতো পৌর কঠিন বর্জ্যের উপাদানগুলিও ইথানল তৈরি করা যেতে পারে। সেলুলোসিক ইথানলের প্রধান বর্তমান অসুবিধা হল এর উচ্চ উৎপাদন খরচ, যা আরও জটিল এবং ভুট্টা-ভিত্তিক বা আখ-ভিত্তিক ইথানলের চেয়ে বেশি পদক্ষেপের প্রয়োজন। 2000 এবং 2010-এর দশকের গোড়ার দিকে সেলুলোসিক ইথানল উল্লেখযোগ্য মনোযোগ পেয়েছিল। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র সরকার বিশেষ করে এর বাণিজ্যিকীকরণের জন্য গবেষণার অর্থায়ন করে এবং গাড়ির জ্বালানিতে যোগ করা সেলুলোসিক ইথানলের অনুপাতের জন্য লক্ষ্য নির্ধারণ করে। অনেক বিদ্যমান কোম্পানি ছাড়াও সেলুলোসিক ইথানলে বিশেষজ্ঞ বিপুল সংখ্যক নতুন কোম্পানি পাইলট-স্কেল উৎপাদন কারখানায় বিনিয়োগ করেছে। যাইহোক, 2010-এর দশকে তেলের কম দামের পাশাপাশি শস্য-ভিত্তিক ইথানল অনেক সস্তা উৎপাদনের অর্থ ছিল যে সেলুলোসিক ইথানল এই প্রতিষ্ঠিত জ্বালানির সাথে প্রতিযোগিতামূলক ছিল না। ফলস্বরূপ, 2010-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে বেশিরভাগ নতুন শোধনাগার বন্ধ হয়ে যায় এবং নতুন প্রতিষ্ঠিত অনেক কোম্পানি দেউলিয়া হয়ে যায়। কয়েকটি এখনও বিদ্যমান, তবে প্রধানত প্রদর্শন বা গবেষণার উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়; 2021 সালের হিসাবে, কোনওটিই স্কেলে সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদন করে না। সেলুলোসিক ইথানল হল লিগনোসেলুলোজ থেকে উৎপাদিত এক ধরনের জৈব জ্বালানি, একটি কাঠামোগত উপাদান যা উদ্ভিদের ভরের বেশিরভাগ অংশ নিয়ে গঠিত এবং প্রধানত সেলুলোজ, হেমিসেলুলোজ এবং লিগনিন দ্বারা গঠিত। লিগনোসেলুলোজের জনপ্রিয় উৎসগুলির মধ্যে রয়েছে কৃষি বর্জ্য পণ্য (যেমন। কর্ন স্টোভার বা কাঠের চিপস) এবং সুইচগ্রাস এবং মিসকান্থাস প্রজাতির মতো ঘাস। ইথানল উৎপাদনের জন্য এই কাঁচামালগুলি প্রচুর এবং বৈচিত্র্যময় হওয়ার সুবিধা রয়েছে এবং আরও সাধারণভাবে ব্যবহৃত ভুট্টা এবং বেতের চিনির মতো খাদ্য উৎপাদনের সাথে প্রতিযোগিতা করবে না। যাইহোক, সাধারণত গাঁজন দ্বারা ইথানল উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত অণুজীবের কাছে চিনির মনোমারগুলি উপলব্ধ করার জন্য তাদের আরও প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন হয়, যা সেলুলোস থেকে প্রাপ্ত ইথানলের দাম বাড়ায়। সেলুলোসিক ইথানল পুনর্বিন্যস্ত পেট্রোলের তুলনায় গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন 85 শতাংশ কমাতে পারে। বিপরীতে, স্টার্চ ইথানল (যেমন, ভুট্টা থেকে), যা প্রক্রিয়াটির জন্য শক্তি সরবরাহের জন্য প্রায়শই প্রাকৃতিক গ্যাস ব্যবহার করে, স্টার্চ-ভিত্তিক ফিডস্টক কীভাবে উত্পাদিত হয় তার উপর নির্ভর করে গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন একেবারেই হ্রাস করতে পারে না। 2011 সালে ন্যাশনাল অ্যাকাডেমি অফ সায়েন্সেসের মতে, লিগনোসেলুলোসিক জৈববস্তুকে জ্বালানিতে রূপান্তর করার জন্য বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর কোনও জৈব-শোধনাগার নেই। প্রবিধান দ্বারা প্রয়োজনীয় পরিমাণে সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদনের অনুপস্থিতি 25শে জানুয়ারী, 2013-এ কলম্বিয়া জেলার জন্য মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের আপিল আদালতের সিদ্ধান্তের ভিত্তি ছিল, যা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে গাড়ি এবং ট্রাক জ্বালানী উৎপাদকদের উপর পরিবেশ সুরক্ষা সংস্থা দ্বারা তাদের পণ্যগুলিতে সেলুলোসিক জৈব জ্বালানী যোগ করার প্রয়োজনীয়তার প্রয়োজনীয়তা বাতিল করে। এই সমস্যাগুলি, অন্যান্য অনেক কঠিন উৎপাদন চ্যালেঞ্জের পাশাপাশি, জর্জ ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ের নীতি গবেষকদের বলতে পরিচালিত করে যে "স্বল্পমেয়াদে, [সেলুলোসিক] ইথানল একটি পেট্রোল বিকল্পের শক্তি নিরাপত্তা এবং পরিবেশগত লক্ষ্য পূরণ করতে পারে না"। ইতিহাস ফরাসি রসায়নবিদ হেনরি ব্র্যাকোনট প্রথম আবিষ্কার করেছিলেন যে 1819 সালে সালফিউরিক অ্যাসিড দিয়ে চিকিত্সা করে সেলুলোজকে শর্করায় হাইড্রোলাইজ করা যেতে পারে। হাইড্রোলাইজড চিনি তারপর গাঁজন মাধ্যমে ইথানল গঠন করার জন্য প্রক্রিয়াজাত করা যেতে পারে। 1898 সালে জার্মানিতে প্রথম বাণিজ্যিক ইথানল উৎপাদন শুরু হয়, যেখানে সেলুলোজকে হাইড্রোলাইজ করার জন্য অ্যাসিড ব্যবহার করা হত। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, স্ট্যান্ডার্ড অ্যালকোহল কোম্পানি 1910 সালে দক্ষিণ ক্যারোলিনায় প্রথম সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদন কেন্দ্র চালু করে। পরে, লুইজিয়ানায় একটি দ্বিতীয় কারখানা খোলা হয়। তবে, প্রথম বিশ্বযুদ্ধের পর অর্থনৈতিক কারণে দুটি কারখানাই বন্ধ হয়ে যায়। 1898 সালে জার্মানিতে কাঠ থেকে ইথানল প্রক্রিয়াকে বাণিজ্যিকীকরণের প্রথম প্রচেষ্টা করা হয়। এতে সেলুলোজকে গ্লুকোজে হাইড্রোলাইজ করার জন্য পাতলা অ্যাসিড ব্যবহার করা হয়েছিল এবং প্রতি 100 কেজি কাঠের বর্জ্যে (প্রতি টন) 7.6 লিটার ইথানল উৎপাদন করতে সক্ষম হয়েছিল। জার্মানরা শীঘ্রই প্রতি টন জৈববস্তুপুঞ্জ উৎপাদনের জন্য অনুকূল একটি শিল্প প্রক্রিয়া তৈরি করে। এই প্রক্রিয়াটি শীঘ্রই মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে পৌঁছে যায়, যা প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় দক্ষিণ-পূর্বে পরিচালিত দুটি বাণিজ্যিক কারখানায় পরিণত হয়। এই গাছগুলি "আমেরিকান প্রসেস" নামে পরিচিত একটি এক-পর্যায়ের পাতলা সালফিউরিক অ্যাসিড হাইড্রোলাইসিস ব্যবহার করত। যদিও ফলন মূল জার্মান প্রক্রিয়ার অর্ধেক ছিল (প্রতি টনে ইথানল বনাম 50), আমেরিকান প্রক্রিয়ার থ্রুপুট অনেক বেশি ছিল। কাঠের উৎপাদন কমে যাওয়ায় প্রথম বিশ্বযুদ্ধ শেষ হওয়ার পরপরই কারখানাটি বন্ধ করে দিতে বাধ্য হয়। ইতিমধ্যে, ইউ. এস. এফ. এস-এর ফরেস্ট প্রোডাক্টস ল্যাবরেটরিতে পাতলা অ্যাসিড হাইড্রোলাইসিসের উপর একটি ছোট কিন্তু স্থির পরিমাণ গবেষণা অব্যাহত ছিল। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময়, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র আবার সেলুলোসিক ইথানলে পরিণত হয়, এবার সিন্থেটিক রাবার উৎপাদনের জন্য বিউটাডাইনে রূপান্তরিত হয়। ভলকান কপার অ্যান্ড সাপ্লাই কোম্পানিকে করাতকে ইথানলে রূপান্তর করার জন্য একটি কারখানা নির্মাণ ও পরিচালনার জন্য চুক্তি করা হয়েছিল। উদ্ভিদটি ফরেস্ট প্রোডাক্টস ল্যাবরেটরি দ্বারা বিকশিত মূল জার্মান শোলার প্রক্রিয়ার পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়েছিল। এই উদ্ভিদটি প্রতি শুকনো টনে ইথানল উৎপাদন অর্জন করেছিল, কিন্তু তখনও লাভজনক ছিল না এবং যুদ্ধের পরে বন্ধ হয়ে যায়। গত দুই দশকে এনজাইম প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে অ্যাসিড হাইড্রোলাইসিস প্রক্রিয়াটি ধীরে ধীরে এনজাইম্যাটিক হাইড্রোলাইসিস দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছে। হাইড্রোলাইজ (পৃথক) হেমিসেলুলোজের জন্য ফিডস্টকের রাসায়নিক প্রাক-চিকিত্সা প্রয়োজন, যাতে এটি আরও কার্যকরভাবে শর্করায় রূপান্তরিত হতে পারে। ইউ. এস. এফ. এস-এর ফরেস্ট প্রোডাক্টস ল্যাবরেটরিতে কাঠের অ্যাসিড হাইড্রোলাইসিসের প্রাথমিক কাজের উপর ভিত্তি করে পাতলা অ্যাসিড প্রি-ট্রিটমেন্ট তৈরি করা হয়েছে। সম্প্রতি, বন পণ্য গবেষণাগার উইসকনসিন-ম্যাডিসন বিশ্ববিদ্যালয়ের সাথে কাঠের সেলুলোজের শক্তিশালী এনজাইম্যাটিক হাইড্রোলাইসিসের জন্য লিগনোসেলুলোজের পুনর্ব্যবহারকে কাটিয়ে উঠতে একটি সালফাইট প্রাক-চিকিত্সা তৈরি করেছে। 2007 সালের 23শে জানুয়ারি তাঁর স্টেট অফ দ্য ইউনিয়ন ভাষণে মার্কিন রাষ্ট্রপতি জর্জ ডব্লিউ বুশ 2017 সালের মধ্যে ইথানলের জন্য একটি প্রস্তাবিত ম্যান্ডেট ঘোষণা করেন। সেই বছরের শেষের দিকে, মার্কিন জ্বালানি বিভাগ কাঠের চিপস, সুইচগ্রাস এবং সাইট্রাস খোসার মতো অপ্রচলিত উৎস থেকে ইথানল উৎপাদন শুরু করার লক্ষ্যে 38.5 কোটি ডলার অনুদান প্রদান করে। উৎপাদন পদ্ধতি জৈব পদ্ধতি ব্যবহার করে ইথানল উৎপাদনের পর্যায়গুলি হলঃ কাঠ বা খড়ের মতো লিগনোসেলুলোসিক উপাদানগুলিকে হাইড্রোলাইসিস সেলুলোজ হাইড্রোলাইসিস (সেলুলোলাইসিস)-এর জন্য উপযোগী করে তোলার জন্য একটি "প্রাক-চিকিত্সা" পর্যায় অণুগুলিকে শর্করায় ভেঙে ফেলার জন্য চিনির দ্রবণের মাইক্রোবিয়াল গাঁজন বিশুদ্ধ অ্যালকোহল উৎপাদনের জন্য পাতন এবং নির্জলীকরণ 2010 সালে, একটি জেনেটিক্যালি ইঞ্জিনিয়ারড ইস্ট স্ট্রেন তৈরি করা হয়েছিল যাতে তার নিজস্ব সেলুলোজ-ডাইজেস্টিং এনজাইম তৈরি করা যায়। এই প্রযুক্তিটি শিল্প স্তরে উন্নীত করা যেতে পারে বলে ধরে নিলে, এটি সেলুলোলাইসিসের এক বা একাধিক ধাপকে নির্মূল করবে, যা প্রয়োজনীয় সময় এবং উৎপাদন খরচ উভয়ই হ্রাস করবে। যদিও লিগনোসেলুলোজ সবচেয়ে প্রচুর পরিমাণে উদ্ভিদ উপাদান সম্পদ, তবে এর কঠোর কাঠামোর কারণে এর ব্যবহারযোগ্যতা হ্রাস পায়। ফলস্বরূপ, সেলুলোজকে লিগনিন সিল এবং এর স্ফটিকাকার কাঠামো থেকে মুক্ত করার জন্য একটি কার্যকর প্রাক-চিকিত্সার প্রয়োজন হয় যাতে এটি পরবর্তী হাইড্রোলাইসিস ধাপের জন্য অ্যাক্সেসযোগ্য হয়। এখন পর্যন্ত, বেশিরভাগ প্রাক-চিকিৎসা শারীরিক বা রাসায়নিক উপায়ে করা হয়। উচ্চতর দক্ষতা অর্জনের জন্য, শারীরিক এবং রাসায়নিক উভয় প্রাক-চিকিত্সা প্রয়োজন। শারীরিক প্রাক-চিকিৎসায় মিলিং বা এক্সট্রুশনের মতো যান্ত্রিক প্রক্রিয়াকরণ পদ্ধতির মাধ্যমে জৈববস্তুপুঞ্জ কণার আকার হ্রাস করা জড়িত। রাসায়নিক প্রাক-চিকিত্সা আংশিকভাবে লিগনোসেলুলোজকে ডিপোলিমারাইজ করে যাতে এনজাইমগুলি মাইক্রোবিয়াল প্রতিক্রিয়াগুলির জন্য সেলুলোজ অ্যাক্সেস করতে পারে। রাসায়নিক প্রাক-চিকিত্সা কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যাসিড হাইড্রোলাইসিস, বাষ্প বিস্ফোরণ, অ্যামোনিয়া ফাইবার সম্প্রসারণ, অর্গানোসলভ, সালফাইট প্রাক-চিকিত্সা, এস. ও. 2-ইথানল-জলের ভগ্নাংশকরণ, ক্ষারীয় আর্দ্র জারণ এবং ওজোন প্রাক-চিকিত্সা। কার্যকর সেলুলোজ মুক্তির পাশাপাশি, একটি আদর্শ প্রাক-চিকিৎসাকে অবক্ষয় পণ্যগুলির গঠন হ্রাস করতে হবে কারণ তারা পরবর্তী হাইড্রোলাইসিস এবং গাঁজন পদক্ষেপগুলিকে বাধা দিতে পারে। প্রতিরোধকের উপস্থিতি প্রয়োজনীয় ডিটক্সিফিকেশন পদক্ষেপের কারণে ইথানল উৎপাদনের খরচকে আরও জটিল করে তোলে এবং বাড়ায়। উদাহরণস্বরূপ, যদিও অ্যাসিড হাইড্রোলাইসিস সম্ভবত প্রাচীনতম এবং সর্বাধিক অধ্যয়নরত প্রাক-চিকিত্সা কৌশল, এটি ফারফিউরাল এবং হাইড্রোক্সিমিথাইলফারফিউরাল সহ বেশ কয়েকটি শক্তিশালী প্রতিরোধক তৈরি করে। অ্যামোনিয়া ফাইবার সম্প্রসারণ (এ. এফ. ই. এক্স) একটি আশাব্যঞ্জক প্রাক-চিকিৎসার উদাহরণ যা কোনও প্রতিরোধক তৈরি করে না। বেশিরভাগ প্রাক-চিকিত্সা প্রক্রিয়া কার্যকর হয় না যখন উচ্চ লিগনিন উপাদানযুক্ত ফিডস্টকগুলিতে প্রয়োগ করা হয়, যেমন বন জৈববস্তুপুঞ্জ। এগুলির জন্য বিকল্প বা বিশেষ পদ্ধতির প্রয়োজন। অর্গানোসলভ, এস. পি. ও. আর. এল ('লিগনোসেলুলোজের পুনর্বিবেচনা কাটিয়ে ওঠার জন্য সালফাইটের প্রাক-চিকিত্সা') এবং এস. ও2-ইথানল-জল (এ. ভি. এ. পি. ®) প্রক্রিয়া হল তিনটি প্রক্রিয়া যা বন জৈববস্তুপুঞ্জের জন্য 90 শতাংশের বেশি সেলুলোজ রূপান্তর অর্জন করতে পারে, বিশেষ করে নরম কাঠের প্রজাতির জন্য। এস. পি. ও. আর. এল হল সবচেয়ে বেশি শক্তি সাশ্রয়ী (প্রি-ট্রিটমেন্টে প্রতি ইউনিট শক্তি ব্যবহারে চিনি উৎপাদন) এবং গাঁজন প্রতিরোধকগুলির খুব কম উৎপাদন সহ বন জৈববস্তুপুঞ্জের প্রি-ট্রিটমেন্টের জন্য শক্তিশালী প্রক্রিয়া। অর্গানোসলভ পাল্পিং শক্ত কাঠের জন্য বিশেষভাবে কার্যকর এবং পাতলা এবং বৃষ্টিপাতের মাধ্যমে একটি হাইড্রোফোবিক লিগনিন পণ্যের সহজ পুনরুদ্ধারের প্রস্তাব দেয়। এভিএপি® প্রক্রিয়া কার্যকরভাবে সমস্ত ধরনের লিগনোসেলুলোসিককে পরিষ্কার অত্যন্ত হজমযোগ্য সেলুলোজ, অবনমিত হেমিসেলুলোজ শর্করা, প্রতিক্রিয়াশীল লিগনিন এবং লিগনোসালফোনেটগুলিতে বিভক্ত করে এবং রাসায়নিকের দক্ষ পুনরুদ্ধারের দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। সেলুলোলাইটিক প্রক্রিয়া সেলুলোজের হাইড্রোলাইসিস (সেলুলোলাইসিস) সাধারণ চিনি তৈরি করে যা অ্যালকোহলে গাঁজানো যেতে পারে। দুটি প্রধান সেলুলোলাইসিস প্রক্রিয়া রয়েছেঃ অ্যাসিড ব্যবহার করে রাসায়নিক প্রক্রিয়া, অথবা সেলুলাস ব্যবহার করে এনজাইম্যাটিক প্রতিক্রিয়া। রাসায়নিক হাইড্রোলাইসিস 19শ শতাব্দীতে এবং 20শ শতাব্দীর শুরুতে বিকশিত ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিতে, একটি অ্যাসিড দিয়ে সেলুলোজকে আক্রমণ করে হাইড্রোলাইসিস করা হয়। পাতলা অ্যাসিড উচ্চ তাপ এবং উচ্চ চাপে ব্যবহার করা যেতে পারে, অথবা আরও ঘনীভূত অ্যাসিড নিম্ন তাপমাত্রা এবং বায়ুমণ্ডলীয় চাপে ব্যবহার করা যেতে পারে। অ্যাসিড এবং শর্করার একটি ডিক্রিস্টালাইজড সেলুলোসিক মিশ্রণ জলের উপস্থিতিতে পৃথক পৃথক চিনির অণু (হাইড্রোলাইসিস) সম্পূর্ণ করতে প্রতিক্রিয়া জানায়। এই হাইড্রোলাইসিস থেকে প্রাপ্ত পণ্যটি তারপর নিরপেক্ষ করা হয় এবং ইথানল উৎপাদনের জন্য খামির গাঁজন ব্যবহার করা হয়। যেমন উল্লেখ করা হয়েছে, পাতলা অ্যাসিড প্রক্রিয়ার একটি উল্লেখযোগ্য বাধা হল যে হাইড্রোলাইসিস এতটাই কঠোর যে বিষাক্ত অবক্ষয় পণ্য তৈরি হয় যা গাঁজনে হস্তক্ষেপ করতে পারে। ব্লুফায়ার পুনর্নবীকরণযোগ্যগুলি ঘনীভূত অ্যাসিড ব্যবহার করে কারণ এটি প্রায় ততগুলি গাঁজন প্রতিরোধক উত্পাদন করে না, তবে বাণিজ্যিকভাবে আকর্ষণীয় হওয়ার জন্য পুনর্ব্যবহারের জন্য [উদাহরণস্বরূপ, সিমুলেটেড মুভিং বেড ক্রোমাটোগ্রাফিক বিচ্ছেদ] চিনির প্রবাহ থেকে আলাদা করতে হবে। কৃষি গবেষণা পরিষেবা বিজ্ঞানীরা খুঁজে পেয়েছেন যে তারা গমের খড়ের প্রায় সমস্ত অবশিষ্ট চিনি অ্যাক্সেস এবং গাঁজন করতে পারে। শর্করাগুলি উদ্ভিদের কোষের দেওয়ালে অবস্থিত, যা ভেঙে ফেলা কুখ্যাতভাবে কঠিন। এই শর্করাগুলি অ্যাক্সেস করার জন্য, বিজ্ঞানীরা ক্ষারীয় পারক্সাইড দিয়ে গমের খড়কে প্রাক-চিকিত্সা করেছিলেন এবং তারপরে কোষের প্রাচীর ভেঙে ফেলার জন্য বিশেষ এনজাইম ব্যবহার করেছিলেন। এই পদ্ধতিতে প্রতি টন গমের খড় থেকে ইথানল তৈরি করা হয়। এনজাইম্যাটিক হাইড্রোলাইসিস সেলুলোজ চেইন সেলুলাজ এনজাইম দ্বারা গ্লুকোজ অণুতে বিভক্ত করা যেতে পারে। এই প্রতিক্রিয়া গবাদি পশু এবং ভেড়ার মতো রুমিনেন্টদের পেটে শরীরের তাপমাত্রায় ঘটে, যেখানে জীবাণু দ্বারা এনজাইম তৈরি হয়। এই প্রক্রিয়াটি এই রূপান্তরের বিভিন্ন পর্যায়ে বেশ কয়েকটি এনজাইম ব্যবহার করে। অনুরূপ এনজাইম্যাটিক সিস্টেম ব্যবহার করে, লিগনোসেলুলোসিক পদার্থগুলি তুলনামূলকভাবে হালকা অবস্থায় (50 ডিগ্রি সেলসিয়াস এবং পিএইচ 5) এনজাইম্যাটিকভাবে হাইড্রোলাইজ করা যেতে পারে, এইভাবে উপজাতগুলির গঠন ছাড়াই কার্যকর সেলুলোজ ভাঙ্গন সক্ষম করে যা অন্যথায় এনজাইম ক্রিয়াকলাপকে বাধা দেয়। ইথানল গাঁজনের জন্য উচ্চ চিনির ফলন অর্জনের জন্য পাতলা অ্যাসিড সহ সমস্ত প্রধান প্রাক-চিকিত্সা পদ্ধতির জন্য একটি এনজাইম্যাটিক হাইড্রোলাইসিস পদক্ষেপের প্রয়োজন হয়। সেলুলোজকে হাইড্রোলাইজ করতে ফাঙ্গাল এনজাইম ব্যবহার করা যেতে পারে। কাঁচামালকে (প্রায়শই কাঠ বা খড়) হাইড্রোলাইসিসের উপযোগী করার জন্য এখনও আগে থেকে ট্রিটমেন্ট করতে হয়। 2005 সালে, আইোজেন কর্পোরেশন ঘোষণা করে যে এটি একটি এনজাইম্যাটিক হাইড্রোলাইসিস প্রক্রিয়ার জন্য "বিশেষভাবে ইঞ্জিনিয়ারড এনজাইম" নিঃসরণের জন্য ট্রাইকোডার্মা রিসেই ছত্রাক ব্যবহার করে একটি প্রক্রিয়া তৈরি করছে। আরেকটি কানাডীয় সংস্থা, সানওপ্তা, বাষ্প বিস্ফোরণের প্রাক-চিকিত্সা ব্যবহার করে, লুইসিয়ানার জেনিংস-এ ভেরেনিয়ামের (পূর্বে সেলুনল কর্পোরেশন) সুবিধা, স্পেনের সালামান্কায় আবেঙ্গোয়ার সুবিধা এবং ঝাওডং-এ একটি চায়না রিসোর্সেস অ্যালকোহল কর্পোরেশনকে তার প্রযুক্তি সরবরাহ করে। সিআরএসি উৎপাদন কেন্দ্রটি কর্ন স্টোভারকে কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহার করে। মাইক্রোবিয়াল গাঁজন ঐতিহ্যগতভাবে, বেকারের খামির (স্যাকারোমাইসেস সেরেভিসিয়া), দীর্ঘদিন ধরে মদ তৈরির শিল্পে হেক্সোজ (ছয়-কার্বন চিনি) থেকে ইথানল উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়ে আসছে। লিগনোসেলুলোসিক জৈববাহে উপস্থিত কার্বোহাইড্রেটের জটিল প্রকৃতির কারণে, উল্লেখযোগ্য পরিমাণে জাইলোজ এবং আরাবিনোজ (লিগনোসেলুলোজের হেমিসেলুলোজ অংশ থেকে প্রাপ্ত পাঁচ-কার্বন শর্করা) হাইড্রোলাইসেটে উপস্থিত থাকে। উদাহরণস্বরূপ, কর্ন স্টোভারের হাইড্রোলাইসেটে মোট গাঁজনযোগ্য চিনির প্রায় 30 শতাংশ হল জাইলোস। ফলস্বরূপ, সেলুলোসিক ইথানল এবং সম্ভাব্য জৈব ভিত্তিক প্রোটিনের অর্থনৈতিক প্রতিযোগিতামূলকতা বাড়ানোর জন্য হাইড্রোলাইসেট থেকে উপলব্ধ চিনির পুরো পরিসীমা ব্যবহার করার জন্য গাঁজনকারী অণুজীবের ক্ষমতা অত্যাবশ্যক। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, জ্বালানি ইথানল উৎপাদনে ব্যবহৃত অণুজীবের বিপাকীয় প্রকৌশল উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি দেখিয়েছে। স্যাকারোমাইসেস সেরেভিসিয়া ছাড়াও, সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদনের জন্য বিপাকীয় প্রকৌশলের মাধ্যমে জাইমোমোনাস মোবিলিস এবং এসচেরিচিয়া কোলাইয়ের মতো অণুজীবগুলিকে লক্ষ্য করা হয়েছে। বিকল্প গাঁজন জীবের প্রতি একটি আকর্ষণ হল পাঁচটি কার্বন শর্করাকে গাঁজন করার ক্ষমতা যা খাদ্য মজুদের ফলনকে উন্নত করে। এই ক্ষমতা প্রায়শই ব্যাকটেরিয়া ভিত্তিক জীবের মধ্যে পাওয়া যায়। সম্প্রতি, ইঞ্জিনিয়ারড ইস্টগুলি দক্ষতার সাথে জাইলোজ এবং আরাবিনোজ এবং এমনকি উভয়কেই একসঙ্গে গাঁজন করার বর্ণনা দেওয়া হয়েছে। খামির কোষগুলি সেলুলোসিক ইথানল প্রক্রিয়াগুলির জন্য বিশেষভাবে আকর্ষণীয় কারণ এগুলি শত শত বছর ধরে জৈবপ্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয়ে আসছে, উচ্চ ইথানল এবং প্রতিরোধক ঘনত্বের প্রতি সহনশীল এবং ব্যাকটেরিয়া দূষণ কমাতে কম পিএইচ মানগুলিতে বৃদ্ধি পেতে পারে। সম্মিলিত হাইড্রোলাইসিস এবং গাঁজন কিছু প্রজাতির ব্যাকটেরিয়া একটি সেলুলোজ স্তরকে সরাসরি ইথানলে রূপান্তর করতে সক্ষম বলে দেখা গেছে। একটি উদাহরণ হল ক্লস্ট্রিডিয়াম থার্মোসেলাম, যা সেলুলোজ ভাঙতে এবং ইথানল সংশ্লেষ করতে একটি জটিল সেলুলোসোম ব্যবহার করে। যাইহোক, সি থার্মোসেলাম সেলুলোজ বিপাকের সময় অ্যাসিটেট এবং ল্যাকটেট সহ অন্যান্য পণ্যও উত্পাদন করে, ইথানল ছাড়াও, প্রক্রিয়াটির দক্ষতা হ্রাস করে। কিছু গবেষণা প্রচেষ্টা জেনেটিক্যালি ইঞ্জিনিয়ারিং ব্যাকটেরিয়া দ্বারা ইথানল উৎপাদনকে অনুকূল করার জন্য পরিচালিত হয় যা ইথানল উৎপাদন পথের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। গ্যাসীভবন প্রক্রিয়া (থার্মোকেমিক্যাল পদ্ধতি) গ্যাসীভবন প্রক্রিয়া সেলুলোজ চেইনের রাসায়নিক পচন (সেলুলোলাইসিস)-এর উপর নির্ভর করে না। সেলুলোজকে চিনির অণুতে ভেঙে ফেলার পরিবর্তে, কাঁচামালের কার্বন সংশ্লেষণ গ্যাসে রূপান্তরিত হয়, যা আংশিক জ্বলন হিসাবে ব্যবহৃত হয়। কার্বন মনোক্সাইড, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং হাইড্রোজেন তারপর একটি বিশেষ ধরনের গাঁজনে খাওয়ানো যেতে পারে। খামির দিয়ে চিনির গাঁজন করার পরিবর্তে, এই প্রক্রিয়াটি ক্লস্ট্রিডিয়াম জুংদাহলি ব্যাকটেরিয়া ব্যবহার করে। এই অণুজীব কার্বন মনোক্সাইড, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং হাইড্রোজেন গ্রহণ করবে এবং ইথানল ও জল উৎপাদন করবে। প্রক্রিয়াটিকে এইভাবে তিনটি ধাপে ভাগ করা যেতে পারেঃ গ্যাসীকরণ-কার্বন মনোক্সাইড, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং হাইড্রোজেন গাঁজন হিসাবে কার্বন অ্যাক্সেস করার জন্য জটিল কার্বন-ভিত্তিক অণুগুলি বিভক্ত করা হয়-কার্বন মনোক্সাইড, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং হাইড্রোজেনকে ক্লস্ট্রিডিয়াম জুংদাহলি জীব পাতন ব্যবহার করে ইথানলে রূপান্তরিত করা হয়-ইথানল জল থেকে পৃথক করা হয় সাম্প্রতিক গবেষণায় আরও একটি ক্লস্ট্রিডিয়াম ব্যাকটেরিয়া পাওয়া গেছে যা কার্বন মনোক্সাইড থেকে ইথানল তৈরিতে উপরে উল্লিখিত তুলনায় দ্বিগুণ কার্যকর বলে মনে হয়। বিকল্পভাবে, গ্যাসীভবন থেকে সংশ্লেষণ গ্যাস একটি অনুঘটক চুল্লিতে খাওয়ানো যেতে পারে যেখানে এটি একটি থার্মোকেমিক্যাল প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ইথানল এবং অন্যান্য উচ্চতর অ্যালকোহল উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়। এই প্রক্রিয়াটি অন্যান্য ধরনের তরল জ্বালানীও তৈরি করতে পারে, একটি বিকল্প ধারণা যা মন্ট্রিল-ভিত্তিক সংস্থা এনারকেম ওয়েস্টবারি, কুইবেকে তাদের সুবিধায় সফলভাবে প্রদর্শন করেছে। সেলুলোজ এবং হেমিসেলুলোজ উভয়কেই ইথানলে রূপান্তরিত করার জন্য অর্থনৈতিক পদ্ধতি বিকাশের জন্য অধ্যয়নগুলি নিবিড়ভাবে পরিচালিত হয়। সেলুলোজ হাইড্রোলাইজেটের প্রধান পণ্য গ্লুকোজকে ইথানলে গাঁজন করা ইতিমধ্যেই একটি প্রতিষ্ঠিত এবং কার্যকর কৌশল। যাইহোক, হেমিসেলুলোজ হাইড্রোলাইজেটের পেন্টোজ চিনি, জাইলোসের রূপান্তর একটি সীমাবদ্ধ কারণ, বিশেষ করে গ্লুকোজের উপস্থিতিতে। উপরন্তু, এটি উপেক্ষা করা যাবে না কারণ হেমিসেলুলোজ সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদনের দক্ষতা এবং খরচ-কার্যকারিতা বৃদ্ধি করবে। সাকামোতো (2012) এবং অন্যান্য। হেমিসেলুলাস উৎসেচক প্রকাশ করার জন্য জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং জীবাণুগুলির সম্ভাবনা দেখান। গবেষকরা একটি রিকম্বিনেন্ট স্যাকারোমাইসেস সেরেভিসিয়া স্ট্রেন তৈরি করেছেন যা সক্ষম হয়েছিলঃ কোষের পৃষ্ঠে কোডিসপ্লেয়িং এন্ডোক্সাইলেনেজ-এর মাধ্যমে হেমিসেলুলাজকে হাইড্রোলাইজ করতে, জাইলোস রিডাক্টেজ এবং জাইলিটোল ডিহাইড্রোজেনেসের অভিব্যক্তির মাধ্যমে জাইলোসকে একীভূত করতে। এই স্ট্রেনটি চালের খড়ের হাইড্রোলাইজেটকে ইথানলে রূপান্তরিত করতে সক্ষম হয়েছিল, যার মধ্যে হেমিসেলুলোসিক উপাদান রয়েছে। উপরন্তু, এটি নিয়ন্ত্রিত স্ট্রেনের তুলনায় 2.5 গুণ বেশি ইথানল উৎপাদন করতে সক্ষম হয়েছিল, যা ইথানল উৎপাদনের জন্য কোষের পৃষ্ঠ-প্রকৌশলের অত্যন্ত কার্যকর প্রক্রিয়াটি দেখায়। উপকারিতা ইথানল জ্বালানির সাধারণ সুবিধাগুলি পেট্রোলের তুলনায় ইথানল আরও পরিষ্কার এবং আরও দক্ষতার সাথে জ্বলে। যেহেতু গাছপালা বৃদ্ধির সাথে সাথে কার্বন ডাই অক্সাইড গ্রহণ করে, জৈব ইথানল জীবাশ্ম জ্বালানির তুলনায় সামগ্রিকভাবে কম কার্বন পদচিহ্ন রয়েছে। তেলের পরিবর্তে ইথানল ব্যবহার করা তেল আমদানির উপর একটি দেশের নির্ভরতা হ্রাস করতে পারে। ভুট্টা বা চিনি-ভিত্তিক ইথানলের তুলনায় সেলুলোসিক ইথানলের উপকারিতা সেলুলোসিক ইথানলের বাণিজ্যিক উৎপাদন, যা ভুট্টা এবং আখের বিপরীতে খাদ্য উৎপাদনের সাথে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করবে না, অত্যন্ত আকর্ষণীয় হবে কারণ এটি এই খাদ্যশস্যগুলির উপর চাপ হ্রাস করবে। যদিও এর প্রক্রিয়াকরণ খরচ বেশি, সেলুলোজ বায়োমাসের দাম শস্য বা ফলের তুলনায় অনেক সস্তা। তদুপরি, যেহেতু সেলুলোজ উদ্ভিদের প্রধান উপাদান, তাই কেবল ফল বা বীজের পরিবর্তে পুরো উদ্ভিদটি কাটা যেতে পারে। এর ফলে অনেক ভাল ফলন হয়; উদাহরণস্বরূপ, সুইচগ্রাস ভুট্টার তুলনায় একর প্রতি দ্বিগুণ ইথানল উৎপাদন করে। সেলুলোজ উৎপাদনের জন্য জৈববস্তুপুঞ্জের উপাদানগুলির জন্য কম ইনপুট প্রয়োজন, যেমন সার, ভেষজনাশক, এবং তাদের বিস্তৃত শিকড় মাটির গুণমান উন্নত করে, ক্ষয় হ্রাস করে এবং পুষ্টি গ্রহণ বৃদ্ধি করে। সেলুলোসিক ইথানলের সামগ্রিক কার্বন পদচিহ্ন এবং বৈশ্বিক উষ্ণায়নের সম্ভাবনা যথেষ্ট কম (চার্ট দেখুন) এবং মোট শক্তি উৎপাদন ভুট্টা-ভিত্তিক ইথানলের তুলনায় কয়েকগুণ বেশি। সম্ভাব্য কাঁচামালও প্রচুর। বিশ্বব্যাপী উৎপাদিত গৃহস্থালী বর্জ্যের প্রায় 44 শতাংশ খাদ্য এবং সবুজ শাকসবজি নিয়ে গঠিত। শুধুমাত্র মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে প্রতি বছর আনুমানিক 323 মিলিয়ন টন সেলুলোজযুক্ত কাঁচামাল যা ইথানল তৈরিতে ব্যবহার করা যেতে পারে তা ফেলে দেওয়া হয়। এর মধ্যে রয়েছে 36 কোটি 8 লক্ষ শুকনো টন শহুরে কাঠের বর্জ্য, 9 কোটি 5 লক্ষ শুকনো টন প্রাথমিক কলের অবশিষ্টাংশ, 4 কোটি 5 লক্ষ শুকনো টন বনের অবশিষ্টাংশ এবং 1 কোটি 10 লক্ষ শুকনো টন ভুট্টা ও গমের খড়। উপরন্তু, এমনকি কৃষির জন্য প্রান্তিক জমি সেলুলোজ উৎপাদনকারী ফসল যেমন সুইচগ্রাস দিয়ে রোপণ করা যেতে পারে, যার ফলে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে সমস্ত বর্তমান তেল আমদানির বিকল্প হিসাবে পর্যাপ্ত উৎপাদন হয়। কাগজ, কার্ডবোর্ড এবং প্যাকেজিং বিশ্বব্যাপী গৃহস্থালীর বর্জ্যের প্রায় 17 শতাংশ গঠন করে; যদিও এর কিছু অংশ পুনর্ব্যবহারযোগ্য। যেহেতু এই পণ্যগুলিতে সেলুলোজ থাকে, তাই এগুলি সেলুলোসিক ইথানলে রূপান্তরযোগ্য, যা পচনের সময় একটি শক্তিশালী গ্রিনহাউস গ্যাস মিথেনের উৎপাদন এড়াতে পারে। অসুবিধাগুলি সাধারণ অসুবিধাগুলি ইথানল জ্বালানির প্রধান সামগ্রিক ত্রুটি হল কম সংকোচন অনুপাত সহ পেট্রোলের জন্য ডিজাইন করা ইঞ্জিনে ইথানল ব্যবহার করার সময় পেট্রোলের তুলনায় এর কম জ্বালানী সাশ্রয়। ভুট্টা বা চিনি-ভিত্তিক ইথানলের তুলনায় সেলুলোসিক ইথানলের অসুবিধাগুলি সেলুলোসিক ইথানলের প্রধান অসুবিধা হল এর উচ্চ ব্যয় এবং উৎপাদনের জটিলতা, যা এর বাণিজ্যিকীকরণের প্রধান বাধা হয়ে দাঁড়িয়েছে। অর্থনীতি যদিও বিশ্বব্যাপী জৈব ইথানলের বাজার বড় (2019 সালে প্রায় 110 বিলিয়ন লিটার), তবে বেশিরভাগই ভুট্টা বা আখ থেকে তৈরি হয়, সেলুলোজ থেকে নয়। 2007 সালে, সেলুলোসিক উৎস থেকে ইথানল উৎপাদনের খরচ আনুমানিক সিএ ছিল। প্রতি গ্যালন 2.65 মার্কিন ডলার (প্রতি লিটারে 0.58 ইউরো), যা ভুট্টা থেকে তৈরি ইথানলের তুলনায় প্রায় 2-3 গুণ বেশি ব্যয়বহুল। তবে, সেলুলোসিক ইথানলের বাজার তুলনামূলকভাবে ছোট এবং সরকারি ভর্তুকির উপর নির্ভরশীল। মার্কিন সরকার মূলত সেলুলোসিক ইথানলের লক্ষ্যমাত্রা 2011 সালে 1 বিলিয়ন লিটার থেকে ধীরে ধীরে 2022 সালে 60 বিলিয়ন লিটারে উন্নীত করেছে। যাইহোক, এই বার্ষিক লক্ষ্যগুলি পূরণ করার কোনও সম্ভাবনা নেই তা স্পষ্ট হয়ে যাওয়ার পরে প্রায় সবসময়ই মওকুফ করা হয়েছে। সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদনের জন্য বেশিরভাগ উদ্ভিদ 2010-এর দশকের গোড়ার দিকে বাতিল বা পরিত্যক্ত হয়েছিল। ডুপন্ট, জেনারেল মোটরস এবং বিপি দ্বারা নির্মিত বা অর্থায়ন করা উদ্ভিদগুলি বন্ধ বা বিক্রি করা হয়েছিল। 2018 সালের হিসাবে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে শুধুমাত্র একটি প্রধান কারখানা অবশিষ্ট রয়েছে। বড় আকারের উৎপাদনে এটি চাষ করার জন্য, সেলুলোজ জৈববস্তুকে অবশ্যই কৃষি জমির বিদ্যমান ব্যবহারের সাথে প্রতিযোগিতা করতে হবে, প্রধানত ফসলের পণ্য উৎপাদনের জন্য। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের 2 কোটি 26 লক্ষ একর (9 কোটি 10 লক্ষ বর্গ কিলোমিটার) নিমজ্জিত জমির মধ্যে 33 শতাংশ বনভূমি, 26 শতাংশ চারণভূমি ও তৃণভূমি এবং 20 শতাংশ ফসলের জমি। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের একটি সমীক্ষা। 2005 সালে জ্বালানি ও কৃষি বিভাগগুলি পরামর্শ দিয়েছিল যে বনায়ন, কৃষিতে গ্রহণযোগ্য প্রভাব বজায় রেখে তাত্ত্বিকভাবে ইথানল ব্যবহারের জন্য 130 কোটি শুকনো টন জৈববস্তুপুঞ্জ পাওয়া যায়। ভুট্টা-ভিত্তিক ইথানলের সাথে তুলনা বর্তমানে, সেলুলোজকে ইথানলে প্রক্রিয়াজাত করা ভুট্টা বা আখের চেয়ে বেশি কঠিন এবং ব্যয়বহুল। মার্কিন জ্বালানি বিভাগ 2007 সালে অনুমান করেছিল যে সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদন করতে প্রতি গ্যালনে প্রায় 2.20 ডলার খরচ হয়, যা ভুট্টা থেকে আসা ইথানলের 2-3 গুণ বেশি। উদ্ভিদের কোষ প্রাচীর টিস্যু ধ্বংস করে এমন এনজাইমের দাম ইথানল প্রতি গ্যালন 0.40 মার্কিন ডলার, যেখানে ভুট্টার দাম 0.13 মার্কিন ডলার। তবে, ভুট্টার তুলনায় সেলুলোসিক জৈববস্তুপুঞ্জ উৎপাদন করা সস্তা, কারণ এর জন্য শক্তি, সার, ভেষজনাশকের মতো কম উপকরণের প্রয়োজন হয় এবং এর সাথে মাটির ক্ষয় কম হয় এবং মাটির উর্বরতা উন্নত হয়। উপরন্তু, ইথানল তৈরির পরে অবশিষ্ট অ-গাঁজনযোগ্য এবং অপরিবর্তিত কঠিন পদার্থগুলি জ্বালিয়ে দেওয়া যেতে পারে যাতে রূপান্তর কেন্দ্রটি পরিচালনা এবং বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য প্রয়োজনীয় জ্বালানী সরবরাহ করা যায়। ভুট্টা-ভিত্তিক ইথানল প্ল্যান্ট চালানোর জন্য ব্যবহৃত শক্তি কয়লা এবং প্রাকৃতিক গ্যাস থেকে প্রাপ্ত হয়। ইনস্টিটিউট ফর লোকাল সেলফ-রিলায়েন্স অনুমান করেছে যে প্রথম প্রজন্মের বাণিজ্যিক উদ্ভিদ থেকে সেলুলোসিক ইথানলের দাম প্রণোদনা বাদে প্রতি গ্যালন পরিসরে 1.9-2.25 মার্কিন ডলার হবে। এটি ভুট্টা থেকে ইথানলের জন্য গ্যালন প্রতি 1.20-1.50 মার্কিন ডলার এবং নিয়মিত পেট্রোলের (যা ভর্তুকি এবং কর দেওয়া হয়) জন্য গ্যালন প্রতি 4 মার্কিন ডলারের বর্তমান খুচরো মূল্যের সাথে তুলনা করে। সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদনে ব্যবহৃত এনজাইম-ব্যয় বাধা সেলুলেস এবং হেমিসেলুলাস তাদের প্রথম প্রজন্মের প্রতিরূপগুলির তুলনায় বেশি ব্যয়বহুল। ভুট্টা শস্যের ইথানল উৎপাদনের জন্য প্রয়োজনীয় উৎসেচকের খরচ প্রতি ঘনমিটারে উৎপাদিত ইথানল প্রতি মার্কিন ডলার। সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদনের জন্য এনজাইমগুলির দাম 79.25 মার্কিন ডলার হবে বলে অনুমান করা হয়, যার অর্থ এগুলি 20-40 গুণ বেশি ব্যয়বহুল। খরচের পার্থক্যের জন্য প্রয়োজনীয় পরিমাণকে দায়ী করা হয়। এনজাইমের সেলুলেজ পরিবারের এক থেকে দুই ক্রমের দক্ষতার মাত্রা কম থাকে। অতএব, এর উৎপাদনে উপস্থিত থাকার জন্য 40 থেকে 100 গুণ বেশি উৎসেচকের প্রয়োজন হয়। প্রতি টন জৈববস্তুপুঞ্জের জন্য এর জন্য 15-25 কিলোগ্রাম এনজাইম প্রয়োজন। আরও সাম্প্রতিক অনুমানগুলি কম, যা জৈববস্তুপুঞ্জের প্রতি শুকনো টনে 1 কেজি এনজাইমের পরামর্শ দেয়। এনজাইম্যাটিক হাইড্রোলাইসিস সম্পাদনকারী জাহাজের জন্য দীর্ঘ ইনকিউবেশন সময়ের সাথে যুক্ত তুলনামূলকভাবে উচ্চ মূলধন খরচও রয়েছে। সামগ্রিকভাবে, সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদনের জন্য এনজাইমগুলি 20-40%-এর একটি উল্লেখযোগ্য অংশ নিয়ে গঠিত। সাম্প্রতিক একটি গবেষণাপত্রে নগদ খরচের 13-36% পরিসীমা অনুমান করা হয়েছে, যার একটি মূল কারণ হল সেলুলেস এনজাইম কীভাবে উৎপাদিত হয়। অফসাইট উত্পাদিত সেলুলেসের জন্য, এনজাইম উৎপাদনের পরিমাণ নগদ ব্যয়ের 36 শতাংশ। একটি পৃথক উদ্ভিদে অনসাইট উত্পাদিত এনজাইমের জন্য, ভগ্নাংশটি 29 শতাংশ; সমন্বিত এনজাইম উৎপাদনের জন্য, ভগ্নাংশটি 13 শতাংশ। সমন্বিত উৎপাদনের অন্যতম প্রধান সুবিধা হল গ্লুকোজের পরিবর্তে জৈববস্তুপুঞ্জ হল উৎসেচক বৃদ্ধির মাধ্যম। জৈববস্তুপুঞ্জের দাম কম, এবং এটি ফলস্বরূপ সেলুলোসিক ইথানলকে দ্বিতীয় প্রজন্মের জৈব জ্বালানীতে পরিণত করে, অর্থাৎ এটি কোনও 'জ্বালানির জন্য খাদ্য' ব্যবহার করে না। খাদ্যদ্রব্য সাধারণভাবে দুই ধরনের খাদ্যদ্রব্য রয়েছেঃ বন (কাঠের) জৈববস্তুপুঞ্জ এবং কৃষি জৈববস্তুপুঞ্জ। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে বার্ষিক প্রায় 1.4 বিলিয়ন শুকনো টন জৈববস্তুপুঞ্জ টেকসইভাবে উৎপাদন করা যেতে পারে। প্রায় 370 মিলিয়ন টন বা 30 শতাংশ বন জৈববস্তুপুঞ্জ। কৃষি জৈববস্তুপুঞ্জের তুলনায় বন জৈববস্তুপুঞ্জের সেলুলোজ ও লিগনিনের পরিমাণ বেশি এবং হেমিসেলুলোজ ও ছাইয়ের পরিমাণ কম। প্রি-ট্রিটমেন্ট হাইড্রোলাইসেট গাঁজনে অসুবিধা এবং কম ইথানল উৎপাদনের কারণে, বিশেষত যাদের জাইলোজের মতো খুব বেশি 5 কার্বন হেমিসেলুলোজ চিনি রয়েছে, বন জৈববস্তুপুঞ্জের কৃষি জৈববস্তুপুঞ্জের তুলনায় উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে। বন জৈববস্তুপুঞ্জের ঘনত্বও বেশি যা পরিবহন খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। এটি সারা বছর ধরে কাটা যেতে পারে যা দীর্ঘমেয়াদী সঞ্চয়কে সরিয়ে দেয়। বন জৈববস্তুপুঞ্জের প্রায় শূন্য ছাইয়ের পরিমাণ পরিবহন ও প্রক্রিয়াকরণে ডেড লোডকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। জীববৈচিত্র্যের চাহিদা মেটাতে বন জৈববস্তুপুঞ্জ ভবিষ্যতের জৈববস্তুপুঞ্জ ভিত্তিক অর্থনীতিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ জৈববস্তুপুঞ্জ সরবরাহকারী মিশ্রণ হয়ে উঠবে। যাইহোক, বন জৈববস্তুপুঞ্জ কৃষি জৈববস্তুপুঞ্জের তুলনায় অনেক বেশি অপ্রতিরোধ্য। সম্প্রতি, ইউ. এস. ডি. এ ফরেস্ট প্রোডাক্টস ল্যাবরেটরি উইসকনসিন-ম্যাডিসন বিশ্ববিদ্যালয়ের সাথে একত্রে দক্ষ প্রযুক্তি তৈরি করেছে যা কম জাইলান উপাদানযুক্ত নরম কাঠ প্রজাতি সহ বন (কাঠের) জৈববস্তুপুঞ্জের শক্তিশালী পুনর্বিবেচনাকে কাটিয়ে উঠতে পারে। স্বল্প-ঘূর্ণন নিবিড় সংস্কৃতি বা বৃক্ষ চাষ বন জৈববস্তুপুঞ্জ উৎপাদনের জন্য প্রায় সীমাহীন সুযোগ প্রদান করতে পারে। সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদনের জন্য কাটা এবং গাছের শীর্ষ থেকে কাঠের চিপ এবং করাতকল থেকে করাত ধুলো এবং বর্জ্য কাগজের সজ্জা হল বন জৈববস্তুপুঞ্জের খাদ্য। সুইচগ্রাস (প্যানিকাম ভার্জ্যাটাম) একটি স্থানীয় লম্বা ঘাসের তৃণভূমি ঘাস। কঠোরতা এবং দ্রুত বৃদ্ধির জন্য পরিচিত, এই বহুবর্ষজীবী উষ্ণ মাসগুলিতে 2 থেকে 6 ফুট উচ্চতা পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। জলাভূমি, সমভূমি, স্রোত এবং উপকূল ও আন্তঃরাজ্য মহাসড়ক সহ মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের বেশিরভাগ অংশে সুইচগ্রাস চাষ করা যেতে পারে। এটি স্ব-বীজ বপন (বপনের জন্য কোনও ট্র্যাক্টর নেই, শুধুমাত্র কাটার জন্য), অনেক রোগ এবং কীটপতঙ্গের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী এবং সার ও অন্যান্য রাসায়নিকের কম প্রয়োগের সাথে উচ্চ ফলন উত্পাদন করতে পারে। এটি দুর্বল মাটি, বন্যা এবং খরার প্রতিও সহনশীল; মাটির গুণমান উন্নত করে এবং এর শিকড় ব্যবস্থার কারণে ক্ষয় রোধ করে। সুইচগ্রাস হল ফেডারেল কনজারভেশন রিজার্ভ প্রোগ্রামের (সি. আর. পি) অধীনে সুরক্ষিত জমির জন্য একটি অনুমোদিত আচ্ছাদন ফসল। সি. আর. পি হল একটি সরকারি কর্মসূচি যা সম্প্রতি যে জমিতে ফসল ফলিয়েছে সেখানে ফসল না ফলানোর জন্য উৎপাদকদের অর্থ প্রদান করে। এই কর্মসূচি মাটির ক্ষয় হ্রাস করে, জলের গুণমান বৃদ্ধি করে এবং বন্যপ্রাণীর আবাসস্থল বৃদ্ধি করে। সিআরপি জমি ফিজেন্ট এবং হাঁস এবং বেশ কয়েকটি পোকামাকড়ের মতো উচ্চভূমির খেলার আবাসস্থল হিসাবে কাজ করে। জৈব জ্বালানি উৎপাদনের জন্য সুইচগ্রাস সংরক্ষণ প্রকল্প (সি. আর. পি) জমিতে ব্যবহারের জন্য বিবেচনা করা হয়েছে, যা পরিবেশগত স্থায়িত্ব বৃদ্ধি করতে পারে এবং সি. আর. পি কর্মসূচির খরচ কমাতে পারে। তবে, সিআরপি জমির এই অর্থনৈতিক ব্যবহারের অনুমতি দেওয়ার জন্য সিআরপি নিয়মগুলি সংশোধন করতে হবে। মিসক্যান্থাস × গিগান্টিয়াস হল সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদনের জন্য আরেকটি কার্যকর খাদ্যদ্রব্য। এই প্রজাতির ঘাস এশিয়ার স্থানীয় এবং মিসকান্থাস সিনেনসিস এবং মিসকান্থাস স্যাকারিফ্লোরাসের একটি জীবাণুমুক্ত সংকর। এখানে উচ্চ ফসলের ফলন হয়, চাষ করা সস্তা এবং বিভিন্ন জলবায়ুতে সমৃদ্ধ হয়। তবে, যেহেতু এটি জীবাণুমুক্ত, তাই এর জন্য উদ্ভিজ্জ বিস্তারও প্রয়োজন, যা এটিকে আরও ব্যয়বহুল করে তোলে। পরামর্শ দেওয়া হয়েছে যে কুডজু জৈববস্তুপুঞ্জের একটি মূল্যবান উৎস হয়ে উঠতে পারে। ভর্তুকি এবং অনুদান দ্বারা চালিত সেলুলোসিক ইথানল বাণিজ্যিকীকরণ, 2000-এর দশকের গোড়ার দিকে সেলুলোসিক ইথানল গবেষণা এবং পাইলট প্ল্যান্টগুলিতে একটি উত্থান ঘটে। আইওজেন, পিওইটি এবং অ্যাবেঙ্গোয়ার মতো সংস্থাগুলি জৈববস্তুপুঞ্জ প্রক্রিয়াকরণ এবং এটিকে ইথানলে পরিণত করতে পারে এমন শোধনাগার তৈরি করেছিল, অন্যদিকে ডুপন্ট, ডাইভার্সা, নভোজাইমস এবং ডায়্যাডিকের মতো সংস্থাগুলি উৎসেচক গবেষণায় বিনিয়োগ করেছিল। যাইহোক, এই কারখানাগুলির বেশিরভাগই 2010-এর দশকের গোড়ার দিকে বাতিল বা বন্ধ করে দেওয়া হয়েছিল কারণ প্রযুক্তিগত বাধা অতিক্রম করা খুব কঠিন প্রমাণিত হয়েছিল। 2018 সালের হিসাবে, শুধুমাত্র একটি সেলুলোসিক ইথানল প্ল্যান্ট চালু ছিল। 2010-এর দশকের শেষের দিকে, বিভিন্ন সংস্থা মাঝে মাঝে সেলুলোসিক ইথানল বাণিজ্যিকীকরণের জন্য ছোট আকারের প্রচেষ্টার চেষ্টা করেছিল, যদিও এই ধরনের উদ্যোগগুলি সাধারণত পরীক্ষামূলক মাত্রায় থাকে এবং প্রায়শই ভর্তুকির উপর নির্ভরশীল থাকে। গ্রানবিও, রাইজেন এবং সেন্ট্রো ডি টেকনোলজিয়া কানাভিয়েরা কোম্পানিগুলি ব্রাজিলে একটি পাইলট-স্কেল সুবিধা পরিচালনা করে, যা 2019 সালে প্রায় 30 মিলিয়ন লিটার উৎপাদন করে। আইওজেন, যা 1991 সালে একটি উৎসেচক প্রস্তুতকারক হিসাবে শুরু হয়েছিল এবং 2013 সালে প্রাথমিকভাবে সেলুলোসিক ইথানলের উপর মনোনিবেশ করার জন্য নিজেকে পুনর্বিবেচনা করেছিল, সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদনের জন্য অনেক পেটেন্টের মালিক এবং রাইজেন প্ল্যান্টের জন্য প্রযুক্তি সরবরাহ করেছিল। 2021 সালের হিসাবে সেলুলোসিক ইথানল প্রযুক্তি বিকাশকারী অন্যান্য সংস্থাগুলি হল ইনবিকন (ডেনমার্ক); পরীক্ষামূলক উৎপাদন কেন্দ্র পরিচালনা বা পরিকল্পনাকারী সংস্থাগুলির মধ্যে রয়েছে নিউ এনার্জি ব্লু (মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র), সেকাব (সুইডেন) এবং ক্লারিয়েন্ট (রোমানিয়ায়)। সেলুলোসিক ইথানল সম্পদের একটি স্প্যানিশ সংস্থা আবেঙ্গোয়া 2021 সালে দেউলিয়া হয়ে যায়। অস্ট্রেলিয়ান পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সংস্থা, রাজ্য ও স্থানীয় সরকারগুলির সাথে, কয়লা খনন থেকে দূরে আঞ্চলিক অর্থনীতিকে বৈচিত্র্যময় করার প্রচেষ্টার অংশ হিসাবে 2017 এবং 2020 সালে নিউ সাউথ ওয়েলসে একটি পাইলট প্ল্যান্টকে আংশিকভাবে অর্থায়ন করেছিল। মার্কিন সরকারের সমর্থন 2006 সাল থেকে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রীয় সরকার সেলুলোসিক ফিডস্টক থেকে ইথানল উৎপাদনের প্রচার শুরু করে। 2008 সালের মে মাসে, কংগ্রেস একটি নতুন খামার বিল পাস করে যার মধ্যে সেলুলোসিক ইথানল সহ দ্বিতীয় প্রজন্মের জৈব জ্বালানির বাণিজ্যিকীকরণের জন্য তহবিল অন্তর্ভুক্ত ছিল। 2008 সালের খাদ্য, সংরক্ষণ ও শক্তি আইন "উন্নত জৈব জ্বালানি" উৎপাদনের জন্য প্রদর্শন-স্কেল জৈব শোধনাগার উন্নয়ন ও নির্মাণের ব্যয়ের 30 শতাংশ পর্যন্ত অনুদানের ব্যবস্থা করে, যা কার্যকরভাবে ভুট্টার কার্নেল স্টার্চ থেকে উত্পাদিত নয় এমন সমস্ত জ্বালানী অন্তর্ভুক্ত করে। এটি বাণিজ্যিক আকারের জৈব শোধনাগার নির্মাণের জন্য 25 কোটি মার্কিন ডলার পর্যন্ত ঋণের নিশ্চয়তার অনুমতি দেয়। 2011 সালের জানুয়ারিতে, ইউ. এস. ডি. এ কস্কাটা, এনারকেম এবং আই. এন. ই. ও. এস নিউ প্ল্যানেট বায়োএনার্জির মালিকানাধীন তিনটি স্থাপনায় সেলুলোসিক ইথানলের বাণিজ্যিকীকরণকে সমর্থন করার জন্য 2008 সালের ফার্ম বিলের মাধ্যমে 40 কোটি 50 লক্ষ মার্কিন ডলার ঋণের নিশ্চয়তা অনুমোদন করে। প্রকল্পগুলি প্রতি বছর সম্মিলিত উৎপাদন ক্ষমতার প্রতিনিধিত্ব করে এবং 2012 সালে সেলুলোসিক ইথানল উৎপাদন শুরু করবে। ইউ. এস. ডি. এ উন্নত জৈব জ্বালানি উৎপাদকদের একটি তালিকাও প্রকাশ করেছে যারা উন্নত জৈব জ্বালানির উৎপাদন সম্প্রসারণের জন্য অর্থ পাবে। 2011 সালের জুলাই মাসে, মার্কিন জ্বালানি বিভাগ আইওয়ার এমমেটসবার্গে একটি বাণিজ্যিক-স্কেল প্ল্যান্ট নির্মাণের জন্য পোয়েটকে 105 মিলিয়ন ডলার ঋণের গ্যারান্টি দেয়। আরও দেখুন দ্বিতীয় প্রজন্মের জৈব জ্বালানি খাদ্য বনাম জ্বালানি তথ্যসূত্র মার্কিন ইথানল উদ্ভিদের সেলুলসিক ইথানল পথের তালিকা বিভিন্ন প্রযুক্তির সঙ্গে পাকা করা হয়েছে দ্বিতীয় প্রজন্মের ইথানল ইউ. এস. ডি. এ এবং ডি. ও. ই-তে রূপান্তর জাতীয় জৈব জ্বালানি কর্মপরিকল্পনা সেলুলসিক ইথানল সেলুলসিক ইথানল উৎপাদনের বাণিজ্যিকীকরণ "বিস্ফোরিত" হতে পারে কবি পাইলট স্কেলে সেলুলসিক ইথানল উৎপাদন আরও মার্কিন সমর্থন ইথানল উদ্ভিদের জন্য শেল জ্বালানী সেলুলসিক ইথানল ধাক্কা নতুন কোডেক্সিস চুক্তি এনারকেমের জন্য মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে সেলুলসিক ইথানল কারখানা তৈরি করা সম্ভব। ইথানল উৎপাদন 2030 সালের মধ্যে 90 বিলিয়ন গ্যালনে পৌঁছতে পারে সেলুলোজ থেকে ইথানলঃ একটি সাধারণ পর্যালোচনা-পি. সি ব্যাজার, 2002 ইউএস ডিওইঅফিস অফ বায়োলজিক্যাল অ্যান্ড এনভায়রনমেন্টাল রিসার্চ (ওবিইআর)। জাতীয় পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি গবেষণাগার, গবেষণা অগ্রগতি-সেলুলোসিক ইথানল। ইউ. এস. ডি. এ ফরেস্ট প্রোডাক্টস ল্যাবরেটরি <আই. ডি. 3>, বিভিন্ন উৎস থেকে নতুন জৈব জ্বালানি আসবেঃ সম্মেলন, শুক্রবার 13ই ফেব্রুয়ারী, 2009 2ঃ50পি. এম. ই. এস. টি <আই. ডি. 3>, মার্কিন সাপ্তাহিক ইথানল মার্জিন ঊর্ধ্বগামী, শুক্রবার 13ই ফেব্রুয়ারী, 2009 4ঃ01পি. এম. ই. এস. টি <আই. ডি. 1>, একটি অণু তেলের প্রতি আমাদের আসক্তি নিরাময় করতে পারে, <আই. ডি. 2> আরও পড়া ইথানল জ্বালানি ইথানল কাঠের পণ্য বনায়ন পুনর্নবীকরণযোগ্য জ্বালানি জৈব জ্বালানি প্রযুক্তি শক্তি উন্নয়ন পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি বাণিজ্যিকীকরণ