混合アルコール燃料へのバイオマスの生物変換は、MixAlcoプロセスを用いて達成することができる。 バイオマスの混合アルコール燃料への生物変換により、バイオマスからのより多くのエネルギーは、バイオマスを酵母発酵によってエタノールに変換する場合よりも、液体燃料として終わることになる。

この方法は、生分解性材料（例えば、都市固形廃棄物、生分解性廃棄物、および下水汚泥などの都市廃棄物、トウモロコシ茎葉、サトウキビバガス、綿ジントラッシュ、肥料などの農業残留物）を有用に変換するための生物/カルボン酸（例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸）、ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン）およびバイオ燃料、例えば、第一級アルコール（例えば、エタノール、プロパノール、n-ブタノール）および/または第2級アルコール（例えば、イソプロパノール、2-ブタノール、3-ペンタノール）の混合物である。 経済的に生産できる多くの製品のために、このプロセスは真のバイオリファイナリーです。

このプロセスは、牛のルーメン、シロアリの腸、海洋および陸生の湿地などの自然生息地に見られる自然発生微生物と、バイオマスを嫌気的に消化して嫌気性消化の酸性およびアセトエン酸期の間に生成したカルボン酸の混合物、しかし、メタン生成最終段階の阻害を伴う。 エタノールおよびセルロースエタノールの製造のためのより一般的な方法は、バイオマスに最初に添加してデンプンまたはセルロースを単糖に変換し、次いでエタノール中で酵母発酵させる酵素を使用する。 このプロセスは、これらの微生物が独自のものを作るので、そのような酵素の添加を必要としない。

微生物が嫌気的にバイオマスを消化してカルボン酸の混合物に変換するので、pHを制御しなければならない。 これは、緩衝剤（例えば、重炭酸アンモニウム、炭酸カルシウム）の添加によって行われ、したがってカルボン酸塩の混合物を生じる。 嫌気性消化の天然の最終段階であるメタン生成は、アンモニウムイオンの存在によって、または阻害剤（例えば、ヨード形態）の添加によって阻害される。 得られた発酵ブロスは、脱水されなければならない生成したカルボン酸塩を含む。 これは、蒸気圧縮蒸発によって効率的に達成される。 脱水された発酵ブロスのさらなる化学的精製は、所望の最終的な化学物質またはバイオ燃料生成物に応じて行われてもよい。

蒸気圧縮蒸発システムからの凝縮蒸留水は、発酵に再利用される。 一方、処理が必要なBODの高い生の下水などの廃水を発酵のための水として使用すると、蒸発した濃縮された蒸留水を市または元の高供給源にリサイクルすることができます-BOD排水。 したがって、このプロセスは、貴重な化学物質またはバイオ燃料を生産しながら、水処理施設としても機能することができる。

このシステムは、微生物の混合培養物を使用するので、酵素添加を必要としない他に、滅菌または無菌条件を必要とせず、セルロースエタノールのより一般的な製造方法よりも経済的である。 容積が大きいプロセスのフロントエンドにおけるこれらの節約は、脱水後のさらなる化学変換のための柔軟性を可能にし、量が少ない。

カルボン酸
カルボン酸は、「酸の跳ね」として知られているプロセスを用いてカルボン酸塩から再生することができる。 この方法は、陽イオン（例えば、アンモニウムまたはカルシウム）で切り替えられる高分子量の第3級アミン（例えば、トリオクチルアミン）を利用する。 次いで、得られたアミンカルボン酸塩は、熱分解されて、再循環されるアミンそれ自体および対応するカルボン酸にすることができる。 このようにして、理論的には、この工程中に化学物質は消費されず、また廃棄物も生成されない。

ケトン
ケトンを製造するには2つの方法がある。 第1のものは、カルボン酸カルシウム塩を対応するケトンに熱的に変換することからなる。 これは、第一次世界大戦中に酢酸カルシウムからアセトンを製造するための一般的な方法であった。ケトンを製造するための他の方法は、酸化ジルコニウムの触媒床上で気化したカルボン酸を変換することである。

アルコール
一級アルコール
発酵からの消化されていない残渣は、水素化（H2）を行うためにガス化に使用することができる。このH2は、次いで、カルボン酸アンモニウム塩（例えば、酢酸アンモニウム、プロピオン酸塩、酪酸塩）またはカルボン酸（例えば、酢酸、プロピオン酸）をエステル化することによって生成される触媒（例えば、亜クロム酸銅） 、酪酸）と高分子量アルコール（例えば、ヘキサノール、ヘプタノール）との混合物である。 水素化分解から、最終生成物は、エステル化に戻ってリサイクルされる高分子量アルコールおよび対応する第1級アルコール（例えば、エタノール、プロパノール、ブタノール）である。

二級アルコール
第2級アルコール（例えば、イソプロパノール、2-ブタノール、3-ペンタノール）は、対応するケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン）を触媒（例えば、ラネーニッケル）で水素化することによって得られる。

ドロップインバイオ燃料
上記のようにして得られた第1級または第2級アルコールは、バイオガソリン、緑色ディーゼルおよびバイオジェット燃料のような現在の化石燃料インフラストラクチャと適合する燃料、ドロップインバイオ燃料への変換を受けることができる。 これは、ニュージーランドのメタノールからガソリンを製造するために使用されたメタネックスプロセスと同様の方法で、アルコールを脱水し、次いでゼオライト触媒を用いてオリゴマー化することによって行われる。

酢酸対エタノール
リグノセルロース系バイオマスの大部分、すなわちリグニンは消化されずに焼却されなければならないため、植物用の電気およびグリッド用の余剰電気を生産するため、セルロース – エタノール製造工場は電気の純輸出業者になる。 市場が成長し、この技術がより普及するにつれて、液体燃料と電力市場の結合はますます困難になるでしょう。

酢酸とは異なり、エタノールは、二酸化炭素を生成しない単糖類から生物学的に生産されます。

C ₆ H ₁₂ O ₆ →2 CH ₃ CH ₂ OH + 2 CO ₂
（エタノールの生物学的生産）

C ₆ H ₁₂ O ₆ →3 CH ₃ COOH
（酢酸の生物学的生産）

このため、質量ベースで、エタノール発酵よりも収率が高くなります。 その場合、消化された残渣（主にリグニン）がガス化によって水素を生成するために使用される場合、過剰な熱/電気ではなく、バイオマスからのより多くのエネルギーが液体燃料となることが保証される。

3 CH ₃ COOH + 6 H ₂ →3 CH ₃ CH ₂ OH + 3 H ₂ O
（酢酸の水素化）

C ₆ H ₁₂ O ₆ （セルロース由来）+ 6H ₂ （リグニン由来）→3CH ₃ CH ₂ OH + 3H ₂ O
（全反応）
アルコール燃料とエタノール燃料のページには、各燃料の経済性のより包括的な説明が掲載されています。さまざまなシステムの経済性についての詳細は、中央ページのバイオ燃料に記載されています。

開発の段階
このシステムは、2001年に実験室規模（10g /日）からパイロット規模（200lb /日）に移行した1991年以来開発されてきた。小型の実証プラント（5トン/日）が建設され、 2012年には220トン/日の実証プラントが予定されています。