Zrównoważone paliwo lotnicze (SAF) stanowi mniej niż 1 proc. paliwa wykorzystywanego w przemyśle lotniczym, podczas gdy paliwo lotnicze przyczynia się do około 3 proc. globalnej emisji gazów cieplarnianych. Produkcja SAF, które jest bardziej energooszczędne, tańsze i konkurencyjne cenowo w porównaniu z paliwem lotniczym na bazie paliw kopalnych, ma kluczowe znaczenie dla powszechnego wykorzystania komercyjnego.
Czytaj też: Przełomowy katalizator zamienia dwutlenek węgla w cenne paliwo
Teraz naukowcy z Argonne National Laboratory opracowali nowatorską technologię, która tworzy konkurencyjne cenowo SAF, które może zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych w przemyśle lotniczym nawet o 70 proc.
Dr Haoran Wu z Argonne National Laboratory mówi:
Lotne kwasy tłuszczowe ze strumieni odpadów mogą sprawić, że produkcja biopaliw będzie bardziej opłacalna i zrównoważona. Nasza nowa technologia wykorzystuje bioreaktor wspomagany membraną w celu zwiększenia produkcji lotnych kwasów tłuszczowych.
Biopaliwo z odpadów to nie wizja przyszłości, a rzeczywistość
Biopaliwo jest pożądane w celu dekarbonizacji trudnych do zelektryfikowania sektorów, takich jak lotnictwo. Konwersja biomasy na biopaliwo to złożony proces obejmujący zmienne w materiałach organicznych używanych jako surowiec, a także technologie konwersji, separacji i oczyszczania w celu spełnienia specyfikacji paliwa.
Czytaj też: Japończycy dokonali niemożliwego! Stworzyli zielone paliwo, a przy okazji pomogli odetchnąć planecie
Zamiast polegać na bardziej konwencjonalnych zasobach, takich jak tłuszcz, olej i smar, naukowcy wykorzystali bogate w węgiel ścieki z browarów i gospodarstw mleczarskich jako surowiec do swojej innowacyjnej technologii. W kluczowym postępie technologia ta usuwa węgiel organiczny z tych wysokowytrzymałych strumieni odpadów, które w przeciwnym razie są trudne do ekonomicznego oczyszczenia.
Dr Taemin Kim z Argonne National Laboratory dodaje:
Oba strumienie ścieków są bogate w substancje organiczne, a ich oczyszczanie przy użyciu tradycyjnych metod oczyszczania ścieków wiąże się z dużą emisją dwutlenku węgla. Dzięki naszej technologii nie tylko oczyszczamy te strumienie odpadów, ale także wytwarzamy niskoemisyjne zrównoważone paliwo dla przemysłu lotniczego.
Fermentacja beztlenowa to uznana technologia przekształcania biomasy w metan, a następnie w biopaliwo. Nowe badania pokazują, że nowatorska technologia beztlenowego rozkładu metanu (MAAD) przekształca wysokoskoncentrowane ścieki organiczne w lotne kwasy tłuszczowe (jak kwas mlekowy i masłowy), które można ulepszyć do SAF.
W innej nowatorskiej innowacji naukowcy opracowali metodę separacji elektrochemicznej w celu ulepszenia technologii MAAD wspomaganej membraną. Badania będą kontynuowane, a naukowcy mają nadzieję ostatecznie na skomercjalizowanie opatentowanego procesu i skalowanie technologii do powszechnego użytku.
Badania te przyczyniają się do realizacji celów określonych w ramach inicjatywy DOE Sustainable Aviation Fuel Grand Challenge, której celem jest zwiększenie produkcji SAF do trzech miliardów galonów do 2030 r. Celem jest wyprodukowanie wystarczającej ilości paliwa, aby zaspokoić 100 proc. zapotrzebowania na komercyjne paliwo lotnicze do 2050 r.