Cercetătorii au găsit o metodă prin care să transforme resturile alimentare în combustibil pentru avioane

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Cercetătorii au găsit o metodă prin care să transforme resturile alimentare în combustibil pentru avioane. Industria aviației este responsabilă pentru o parte semnificativă a emisiilor globale de gaze cu efect de seră. Combustibilul sustenabil pentru aviație (SAF), obținut din surse biologice, poate reduce impactul asupra climei, însă extinderea utilizării sale este limitată de probleme importante din lanțul de aprovizionare.

O echipă de cercetători de la University of Illinois Urbana-Champaign (SUA) a dezvoltat o metodă prin care să transforme resturile alimentare în combustibil pentru avioane, contribuind astfel la dezvoltarea unei bioeconomii circulare.

Rezultatele au fost publicate în revista Nature Sustainability și analizează atât aspectele tehnice, cât și pe cele economice ale procesului.

Cercetătorii au pornit de la o metodă descrisă într-un studiu anterior, prin care deșeurile alimentare sunt transformate în țiței prin lichefiere hidrotermală (HTL), un proces care reproduce formarea naturală a petrolului, dar într-un interval de timp mult mai scurt. Ulterior, produsul rezultat este rafinat cu ajutorul unui catalizator.

Cum sunt transformate resturile alimentare în combustibil pentru avioane?

De această dată însă, echipa a ales o abordare mai simplă, care utilizează mai puțini catalizatori și pune accent pe distilare, o tehnologie folosită la scară largă în industrie. Potrivit coordonatorului studiului, Yuanhui Zhang, metoda este mai ieftină și mai prietenoasă cu mediul. Dezavantajul este că combustibilul obținut nu atinge aceeași calitate ca kerosenul convențional și trebuie amestecat cu combustibil de aviație obișnuit.

Zhang compară această situație cu utilizarea etanolului în industria auto, unde combustibilul regenerabil este amestecat cu produse petroliere pentru a putea fi folosit eficient în motoare.

Cercetătorul consideră că producerea unor cantități suficiente de SAF pentru a înlocui complet combustibilii fosili ar fi extrem de dificilă, motiv pentru care utilizarea unor amestecuri reprezintă o soluție realistă. Testele efectuate au fost realizate pe un amestec format din 50% SAF și 50% combustibil convențional, ceea ce sugerează că procentaje mai mici, de 10% sau 20%, ar putea fi implementate fără probleme. Echipa a verificat parametrii esențiali pentru a se asigura că produsul respectă standardele impuse de American Society for Testing and Materials și de Federal Aviation Administration.

În prezent, cercetările se desfășoară la scară redusă. Laboratorul poate produce doar câțiva litri de combustibil îmbunătățit, suficienți pentru teste pe motoare diesel. Următoarea etapă va fi evaluarea combustibilului pe motoare de avion, scrie TechXplore.

Provocarea cu care se confruntă oamenii de știință

Potrivit cercetătorilor, cea mai mare provocare nu este producerea combustibilului, ci colectarea și recuperarea deșeurilor alimentare. În mod obișnuit, acestea ajung la gropile de gunoi sau în stațiile de epurare, unde sunt transformate în nămol. Totuși, procesul HTL permite utilizarea apelor uzate tratate drept materie primă.

Metoda generează însă și un produs secundar lichid, bogat în nutrienți, dar toxic, denumit HTL-AP. Echipa a analizat posibilitatea recuperării acizilor și nutrienților din acest reziduu prin tratamente electrochimice. Au fost evaluate trei scenarii: eliminarea HTL-AP printr-o stație centralizată de epurare, tratarea sa prin tehnologie electrochimică și un scenariu viitor bazat pe îmbunătățirea acestei tehnologii.

Rezultatele au arătat că utilizarea actuală a tratamentului electrochimic aproape triplează costul de producție al combustibilului, din cauza investițiilor și cheltuielilor operaționale ridicate. Cu toate acestea, cercetătorii estimează că progresul tehnologic va reduce semnificativ costurile în viitor.

Analiza impactului climatic a indicat că atât scenariul de bază, cât și versiunea îmbunătățită a tratamentului electrochimic ar putea genera emisii nete negative de carbon, contribuind la diminuarea efectului încălzirii globale.

Autorii concluzionează că transformarea deșeurilor organice urbane în combustibil sustenabil pentru aviație este o soluție viabilă din punct de vedere tehnic și benefică pentru mediu, oferind totodată un exemplu concret de economie circulară.

Vă recomandăm să citiți și:

Primul ceas nuclear din lume a fost pus în funcțiune. Cum ar ajuta la detectarea celei de-a cincea forțe fundamentale?

Fizicienii au găsit limita superioară a rezistivității unui metal pur

Poți face espresso fără să fierbi apa? Oamenii de știință au găsit o potențială soluție

Chimiștii au creat o „armură” care nu lasă petele și bacteriile să se lipească de haine