वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों ने लिग्निन-आधारित कृषि अपशिष्ट से टिकाऊ जेट ईंधन का उत्पादन करने के एक नए तरीके का सफलतापूर्वक परीक्षण किया।जर्नल में प्रकाशितईंधन प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी, द टीम्सअनुसंधानएक सतत प्रक्रिया का प्रदर्शन किया जो पौधों की कोशिकाओं के मुख्य घटकों में से एक, लिग्निन पॉलिमर को सीधे जेट ईंधन के रूप में परिवर्तित करता है जो लगातार उत्पादित विमानन ईंधन के प्रदर्शन को बेहतर बनाने में मदद कर सकता है।

"हमारी उपलब्धि डेटा प्रदान करके इस तकनीक को वास्तविक दुनिया में उपयोग के एक कदम और करीब ले जाती है जिससे हमें इसकी व्यवहार्यता का बेहतर आकलन करने में मदद मिलती है।"वाणिज्यिक विमानन,'' डब्ल्यूएसयू के जैविक प्रणाली इंजीनियरिंग विभाग में प्रोफेसर, प्रमुख वैज्ञानिक बिन यांग ने कहा।

संरचनात्मक अणुओं का एक वर्ग जो पौधों को कठोर और लकड़ीदार बनाता है, लिग्निन मकई स्टोवर - कटाई के बाद बचे डंठल, भुट्टे और पत्तियों - और अन्य कृषि उपोत्पादों से प्राप्त होता है।

टीम ने "एक साथ डीपॉलीमराइज़ेशन और हाइड्रोडीऑक्सीजनेशन" नामक एक प्रक्रिया विकसित की, जो लिग्निन पॉलिमर को तोड़ देती है और साथ ही लिग्निन-आधारित जेट ईंधन बनाने के लिए ऑक्सीजन को हटा देती है।अपनी रिचलैंड सुविधा में, वैज्ञानिकों ने ईंधन का उत्पादन करने के लिए निरंतर हाइड्रोट्रीटिंग रिएक्टर में विघटित लिग्निन पॉलिमर पेश किया।

विमानन ईंधन की वैश्विक खपत 2019 में लगभग 100 बिलियन गैलन के सर्वकालिक उच्च स्तर पर पहुंच गई, और आने वाले दशकों में मांग बढ़ने की उम्मीद है।संयंत्र-आधारित बायोमास से प्राप्त टिकाऊ विमानन ईंधन विमानन के कार्बन पदचिह्न को कम करने, अवरोधों को कम करने और अंतरराष्ट्रीय कार्बन तटस्थता लक्ष्यों को पूरा करने में मदद कर सकता है।

लिग्निन-आधारित जेट ईंधन टिकाऊ ईंधन को स्वच्छ और अधिक आसानी से उपयोग करने योग्य बना सकता हैजेट इंजन.उनके घनत्व, दक्षता और सील-सूजन विशेषताओं के लिए धन्यवाद, लिग्निन से उत्प्रेरित हाइड्रोकार्बन एरोमैटिक्स नामक जीवाश्म ईंधन-व्युत्पन्न यौगिकों को प्रभावी ढंग से प्रतिस्थापित कर सकते हैं।कॉन्ट्रैल्स और जलवायु प्रभावों से जुड़े, एरोमैटिक्स का उपयोग जारी रहता है क्योंकि वे ईंधन घनत्व को बढ़ाते हैं और धातु-से-धातु जोड़ों में ओ-रिंग को सूजने में मदद करते हैं।

इस शोध ने टीम की सतत प्रक्रिया का पहला सफल परीक्षण चिह्नित किया, जो व्यावसायिक उत्पादन के लिए अधिक व्यवहार्य है।इस परियोजना में मकई स्टोवर से प्राप्त लिग्निन के एक कम संसाधित, कम महंगे रूप का भी उपयोग किया गया, जिसे "तकनीकी लिग्निन" कहा गया, जो निकाले गए लिग्निन जैव-तेल का उपयोग करके इसी तरह के शोध के विपरीत है।

टीम के निष्कर्षों से पता चलता है कि लिग्निन सुगंधित-प्रतिस्थापन साइक्लोअल्केन्स और अन्य उपयोगी ईंधन यौगिकों का एक आशाजनक स्रोत है।

डब्ल्यूएसयू-पीएनएनएल बायोप्रोडक्ट्स इंस्टीट्यूट के शोध दल के सदस्य और सह-निदेशक जोश हेने ने कहा, "विमानन उद्यम 100% नवीकरणीय विमानन ईंधन उत्पन्न करना चाहता है।""उदाहरण के लिए, लिग्निन-आधारित जेट ईंधन ईंधन मिश्रणों के घनत्व को बढ़ाकर मौजूदा प्रौद्योगिकियों का पूरक है।"

कम उत्सर्जन की पेशकश,लिग्निनआधारित ईंधन अंततः टिकाऊ बन सकता हैविमानन ईंधनपूरी तरह से "ड्रॉप-इन" सक्षम, जिसका अर्थ है कि उनका उपयोग मौजूदा जीवाश्म-व्युत्पन्न विमानन ईंधन की तरह सभी मौजूदा इंजनों, बुनियादी ढांचे और विमानों के साथ किया जा सकता है।

"हम एक पूरक मिश्रण घटक के लिए एक प्रभावी, व्यावसायिक रूप से प्रासंगिक तकनीक बनाने के लिए काम कर रहे हैं जो 100% ड्रॉप-इन लक्ष्य प्राप्त कर सकता है," हेने ने कहा।

टीम अब बेहतर दक्षता और कम लागत के लिए अपनी प्रक्रिया को परिष्कृत करने पर काम कर रही है।

अधिक जानकारी:आदर्श कुमार एट अल, निरंतर प्रवाह रिएक्टर में लिग्निन-आधारित जेट ईंधन का उत्पादन करने के लिए एक साथ डीपोलाइमराइजेशन और हाइड्रोडीऑक्सीजनेशन प्रक्रिया,ईंधन प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी(2024)।डीओआई: 10.1016/जे.फूप्रोक.2024.108129