Los científicos de la Universidad Estatal de Washington probaron con éxito una nueva forma de producir combustible para aviones sostenible a partir de desechos agrícolas a base de lignina.Publicado en la revistaTecnología de procesamiento de combustible, el equipoinvestigacióndemostró un proceso continuo que convierte directamente los polímeros de lignina, uno de los principales componentes de las células vegetales, en una forma de combustible para aviones que podría ayudar a mejorar el rendimiento de los combustibles de aviación producidos de forma sostenible.

"Nuestro logro acerca esta tecnología un paso más al uso en el mundo real al proporcionar datos que nos permiten evaluar mejor su viabilidad paraaviación comercial", dijo el científico principal Bin Yang, profesor del Departamento de Ingeniería de Sistemas Biológicos de WSU.

La lignina, una clase de moléculas estructurales que hacen que las plantas sean duras y leñosas, se deriva del rastrojo del maíz (los tallos, mazorcas y hojas que quedan después de la cosecha) y otros subproductos agrícolas.

El equipo desarrolló un proceso llamado "despolimerización e hidrodesoxigenación simultáneas", que descompone el polímero de lignina y al mismo tiempo elimina el oxígeno para crear combustible para aviones a base de lignina.En sus instalaciones de Richland, los científicos introdujeron polímero de lignina disuelto en un reactor de hidrotratamiento continuo para producir el combustible.

El consumo mundial de combustible de aviación alcanzó un máximo histórico de casi 100 mil millones de galones en 2019 y se espera que la demanda aumente en las próximas décadas.Los combustibles de aviación sostenibles derivados de biomasa de origen vegetal podrían ayudar a minimizar la huella de carbono de la aviación, reducir las estelas de vapor y cumplir los objetivos internacionales de neutralidad de carbono.

El combustible para aviones a base de lignina podría hacer que los combustibles sostenibles sean más limpios y más fáciles de utilizar enmotores a reacción.Gracias a su densidad, eficiencia y características de hinchazón de los sellos, los hidrocarburos catalizados a partir de lignina podrían reemplazar eficazmente los compuestos derivados de combustibles fósiles llamados aromáticos.Asociados con las estelas de vapor y los impactos climáticos, los aromáticos siguen utilizándose porque mejoran la densidad del combustible y ayudan a hinchar las juntas tóricas en las uniones de metal con metal.

Esta investigación marcó la primera prueba exitosa del equipo de un proceso continuo, que es más factible para la producción comercial.El proyecto también utilizó una forma de lignina menos procesada y menos costosa derivada del rastrojo de maíz, denominada "lignina técnica", en contraste con investigaciones similares que utilizan bioaceite de lignina extraída.

Los hallazgos del equipo sugieren que la lignina es una fuente prometedora de cicloalcanos que reemplazan aromáticos y otros compuestos combustibles útiles.

"La empresa de aviación busca generar combustible de aviación 100% renovable", dijo Josh Heyne, miembro del equipo de investigación y codirector del Instituto de Bioproductos WSU-PNNL."El combustible para aviones a base de lignina complementa las tecnologías existentes, por ejemplo aumentando la densidad de las mezclas de combustibles".

Ofreciendo emisiones reducidas,ligninaEl combustible basado en carbono podría, en última instancia, hacer sosteniblecombustibles de aviaciónTotalmente con capacidad "drop-in", lo que significa que se pueden utilizar con todos los motores, infraestructuras y aeronaves existentes, como el combustible de aviación de origen fósil existente.

"Estamos trabajando para crear una tecnología eficaz y comercialmente relevante para un componente de mezcla complementario que pueda alcanzar el objetivo de una caída del 100%", dijo Heyne.

El equipo ahora está trabajando para perfeccionar su proceso para lograr una mayor eficiencia y reducir costos.

Más información:Adarsh ​​Kumar et al, Un proceso simultáneo de despolimerización e hidrodesoxigenación para producir combustible para aviones a base de lignina en un reactor de flujo continuo,Tecnología de procesamiento de combustible(2024).DOI: 10.1016/j.fuproc.2024.108129