A bioconversão de biomassa em combustíveis de álcoois mistos (também chamada de bioconversão da biomassa em misturas de álcoois pode ser realizado usando o processo MixAlco. Por meio da bioconversão de biomassa em um combustível alcoólico misto, mais energia da biomassa será aproveitada como combustível líquido do que na conversão de biomassa em etanol por fermentação de leveduras.

O processo envolve um método biológico/químico para converter qualquer material biodegradável (e.g., resíduos urbanos, tais como resíduos sólidos urbanos, resíduos biodegradáveis e lodo de esgoto, resíduos agrícolas tais como palha de milho, bagaço de cana-de-açúcar, refugo de descaroçamento de algodão, estrume) em produtos químicos úteis, tais como ácido carboxílicos (e.g., acético, propiônico, ácido butírico), cetonas (e.g., acetona, metil-etil-cetona, dietil cetona) e biocombustíveis, como uma mistura de álcoois primários (e.g., etanol, propanol, n-butanol) e/ou uma mistura de álcoois secundários (e.g., isopropanol, 2-butanol, 3-pentanol). Devido à grande variedade de produtos que podem ser produzidos economicamente, esse processo é uma verdadeira biorrefinaria.Advanced Biomass Refinery – Third-Generation 2007 (video) EPA Presentation on the process

right|thumbnail|500px|Planta piloto do processo (College Station, Texas).

O processo utiliza uma cultura mista de microrganismos naturais encontrados em habitats naturais, como o rúmen de gado, vísceras de termitas e pântanos marinhos e terrestres para digerir anaerobicamente de biomassa em uma mistura de ácidos carboxílicos produzidos durante as etapas acidogênica e acetogênica da digestão anaeróbia, entretanto com a inibição da etapa final metanogênica. Os métodos mais populares para a produção de etanol e etanol celulósico utilizam enzimas que precisam ser isoladas previamente para serem adicionadas à biomassa e, assim, converter o amido ou a celulose em açúcares simples, seguidos pela fermentação por leveduras em etanol. Este processo não necessita da adição de tais enzimas, pois esses microrganismos as produzem por conta própria.

À medida que os microrganismos digerem anaerobicamente a biomassa e a convertem em uma mistura de ácidos carboxílicos, o pH deve ser controlado. Isso é feito pela adição de um agente tamponante (e.g., bicarbonato de amônio, carbonato de cálcio), produzindo assim uma mistura de sais carboxilatos. Metanogênese, sendo o estágio final natural da digestão anaeróbica, é inibido pela presença de íons amônio ou pela adição de um inibidor (e.g., iodofórmio). O caldo de fermentação resultante contém os sais carboxilatos produzidos, que devem ser desidratados. Isso é obtido de forma eficiente por evaporação por compressão de vapor. Em seguida, pode-se realizar um refinamento químico adicional do caldo de fermentação desidratado, dependendo do produto químico ou biocombustível final desejado.

A água destilada condensada proveniente do sistema de evaporação por compressão de vapor é reciclada e retorna ao processo de fermentação. Por outro lado, se esgoto bruto ou outras águas residuais com alta DBO que necessitam de tratamento forem utilizadas como água para a fermentação, a água destilada condensada da evaporação pode ser reciclada e devolvida à cidade ou à fonte original das águas residuais com alta DBO. Assim, esse processo também pode servir como uma estação de tratamento de água, além de produzir produtos químicos valiosos ou biocombustíveis.

Como o sistema utiliza uma cultura mista de microrganismos, além de não necessitar da adição de enzimas, a fermentação não requer condições estéreis ou assépticas, tornando esta etapa inicial do processo mais econômica do que em métodos mais comuns para a produção de etanol celulósico. Essa economia na etapa inicial do processo, onde os volumes são grandes, permite flexibilidade para transformações químicas posteriores à desidratação, onde os volumes são pequenos.

Ácidos carboxílicos

Ácidos carboxílicos pode ser regenerado a partir dos sais de carboxilato usando um processo conhecido como "emanação ácida". Este processo utiliza uma amina terciária de alto peso molecular (e.g., trioctilamina), que é trocado com o cátion (e.g., amônio ou cálcio). O carboxilato de amina resultante pode então ser decomposto termicamente na própria amina, que é reciclada, e no produto correspondente ácido carboxílico. Dessa forma, teoricamente, nenhum produto químico é consumido nem resíduos são produzidos durante essa etapa.Williamson, S.A. 2000. Conversion of carboxylate salts to carboxylic acids via reactive distillation. M.S. Thesis

Cetonas

Existem dois métodos para a produção de cetonas. O primeiro consiste na conversão térmica de sais de carboxilato de cálcio nas cetonas correspondentes. Este era um método comum para a produção de acetona a partir de acetato de cálcio durante a Primeira Guerra Mundial.Yeh, H. 2002. Pyrolytic decomposition of carboxylate salts. M.S. thesis O outro método para produzir cetonas consiste na conversão dos ácidos carboxílicos vaporizados em um leito catalítico de óxido de xircônio.Ingram, D. 2002. Ketonization of acetic acid. B.S. student report.

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