Éthanol

L'éthanol est probablement le produit chimique avec lequel l'humanité a la relation la plus longue et la plus ambivalente. Sa fermentation par les levures (Saccharomyces cerevisiae principalement) à partir de sucres remonte à au moins -7000 dans le Caucase et en Chine — ces archives archéologiques sont aussi anciennes que la sédentarité humaine. La voie biotechnologique reste dominante : C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂ (ΔH = -68 kJ/mol), avec un rendement maximal de ~12-15 % en alcool avant que la concentration n'inhibe les levures elles-mêmes. La distillation, perfectionnée par les alchimistes arabes au IXᵉ siècle (Jabir ibn Hayyan), permet de concentrer au-delà de cette limite jusqu'à l'azéotrope eau-éthanol à 95,6 % vol.

Biologiquement, l'éthanol est métabolisé par l'alcool déshydrogénase (ADH) en acétaldéhyde, puis par l'aldéhyde déshydrogénase (ALDH) en acétate. Le polymorphisme génétique de l'ALDH explique la « rougeur asiatique » (Asian flush) : ~40 % des Asiatiques de l'Est portent une variante ALDH2*2 dont l'activité est réduite, ce qui accumule l'acétaldéhyde et provoque vasodilatation, tachycardie et nausées dès une consommation modérée. C'est aussi cette accumulation qui est responsable de la majeure partie des effets cancérogènes de la consommation chronique (foie, sphère ORL).

Industriellement, l'éthanol partage son marché entre trois usages : ~75 Mt/an de bioéthanol carburant (principalement Brésil et États-Unis, à partir de canne à sucre ou de maïs), ~20 Mt/an d'éthanol industriel synthétique (à partir d'éthylène par hydratation), et le reste pour les boissons et la chimie. La voie « bio-raffinerie » de l'éthanol cellulosique (à partir de paille, miscanthus) reste limitée par le coût des enzymes — le principal verrou technologique du XXIᵉ siècle pour décarboner les biocarburants.