Pesquisadores relatam avanço no combustível de aviação renovável

Pesquisadores do National Renewable Energy Laboratory relatam sucesso no uso da lignina como um caminho para o combustível de aviação 100% sustentável. A lignina compõe as partes rígidas das paredes das células vegetais. Outras partes de plantas são usadas para biocombustíveis, mas a lignina tem sido amplamente negligenciada devido às dificuldades em decompô-la quimicamente e convertê-la em produtos úteis.

A lignina é um recurso natural subutilizado que pode ser exatamente o que o setor aéreo precisa para reduzir as emissões de carbono.

Pesquisadores de três instituições – o Laboratório Nacional de Energia Renovável do Departamento de Energia dos EUA (NREL), o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e a Universidade Estadual de Washington – relatam sucesso no uso da lignina como um caminho para o combustível de aviação 100% sustentável. .

A pesquisa recentemente publicada demonstrou um processo que os pesquisadores desenvolveram para remover o oxigênio da lignina, de modo que os hidrocarbonetos resultantes pudessem ser usados ​​como biocombustível para jatos blendstock. O trabalho de pesquisa, “Continuous Hydrodeoxygenation of Lignin to Jet-Range Aromatic Hydrocarbons”, foi publicado na revista Joule.

Gregg Beckham, Ana Morais e Earl Christensen são os pesquisadores do NREL envolvidos.

Três recipientes contendo uma substância em pó em um e um líquido nos outros. Os recipientes são feitos de biomassa de álamo (esquerda), óleo de lignina extraído e o combustível de aviação sustentável resultante. Crédito da imagem: Laboratório Nacional de Energias Renováveis. Clique no link do comunicado de imprensa para a visualização ampliada.

O documento destaca a necessidade de usar fontes sustentáveis ​​de combustível de aviação, já que o setor aéreo está comprometido em reduzir drasticamente as emissões de carbono. As companhias aéreas consumiram 106 bilhões de galões de combustível de aviação globalmente em 2019, e esse número deve mais que dobrar até 2050. Atingir a meta da indústria de alcançar a neutralidade líquida de carbono no mesmo período exigirá uma implantação maciça de combustível de aviação sustentável (SAF) com altos limites de mistura com combustível convencional.

O combustível de aviação é uma mistura de diferentes moléculas de hidrocarbonetos, incluindo aromáticos e cicloalcanos. As tecnologias atualmente comercializadas não produzem esses componentes para se qualificarem para 100% SAF. Em vez disso, os blendstocks SAF são combinados com hidrocarbonetos convencionais. Como a maior fonte de aromáticos renováveis ​​na natureza, a lignina pode ser a resposta para a obtenção de um combustível de aviação completo de base biológica. Este trabalho recentemente publicado ilustra a capacidade de uma via de lignina para complementar vias existentes e em desenvolvimento. Especificamente, a via da lignina descrita neste novo trabalho permite que o SAF tenha compatibilidade com o sistema de combustível em proporções de mistura mais altas.

Devido à sua recalcitrância de processamento, a lignina é tipicamente queimada para calor e energia ou usada apenas em aplicações de baixo valor. Pesquisas anteriores produziram óleos de lignina com alto teor de oxigênio variando de 27% a 34%, mas para uso como combustível de aviação essa quantidade deve ser reduzida para menos de meio por cento.

Outros métodos foram tentados para reduzir o teor de oxigênio, mas os catalisadores envolvidos requerem metais nobres caros e têm um desempenho ruim. Pesquisadores do trio de instituições demonstraram um método eficaz usando carboneto de molibdênio abundante em terra como catalisador em um processo contínuo, atingindo um teor de oxigênio de cerca de 1%.

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Seria algo se a lignina pudesse ser usada em um produto de alto valor. Como dito, o material é realmente difícil de quebrar. No entanto, uma vez para baixo, é uma pequena mina de ouro, por assim dizer. Há também muito para disponibilizar. Isso torna essa pesquisa tão importante.

Espero que a pesquisa encontre interesse em uma escala maior. É absolutamente necessário encontrar uma área de produto em que a lignina seja competitiva.

Por Brian Westenhaus via New Energy and Fuel

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