워싱턴 주립대학교 과학자들은 리그닌 기반 농업 폐기물로부터 지속 가능한 제트 연료를 생산하는 새로운 방법을 성공적으로 테스트했습니다.저널에 게재됨연료처리기술, 팀의연구식물 세포의 주요 구성 요소 중 하나인 리그닌 폴리머를 지속 가능하게 생산되는 항공 연료의 성능을 향상시키는 데 도움이 될 수 있는 제트 연료 형태로 직접 변환하는 연속 공정을 시연했습니다.

"우리의 성과는 이 기술의 타당성을 더 잘 측정할 수 있는 데이터를 제공함으로써 이 기술을 실제 사용에 한 단계 더 가깝게 만들었습니다.상업 항공"라고 WSU 생물 시스템 공학과 교수이자 수석 과학자인 Bin Yang이 말했습니다.

식물을 튼튼하고 목질화하는 구조 분자의 일종인 리그닌은 옥수수대(수확 후 남은 줄기, 속대, 잎) 및 기타 농업 부산물에서 추출됩니다.

연구팀은 리그닌 고분자를 분해하는 동시에 산소를 제거해 리그닌 기반의 제트연료를 만드는 '동시 해중합 및 수소탈산소화'라는 공정을 개발했다.Richland 시설에서 과학자들은 용해된 리그닌 중합체를 연속 수소처리 반응기에 도입하여 연료를 생산했습니다.

전 세계 항공 연료 소비는 2019년 거의 1,000억 갤런이라는 사상 최고치를 기록했으며 향후 수십 년 동안 수요가 증가할 것으로 예상됩니다.식물 기반 바이오매스에서 추출한 지속 가능한 항공 연료는 항공의 탄소 배출량을 최소화하고 비행운을 줄이며 국제 탄소 중립 목표를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.

리그닌 기반 제트 연료는 지속 가능한 연료를 더 깨끗하고 더 쉽게 사용할 수 있게 만들 수 있습니다.제트 엔진.밀도, 효율성 및 물개 팽창 특성 덕분에 리그닌에서 촉매 작용을 받는 탄화수소는 방향족 화합물이라고 불리는 화석 연료 유래 화합물을 효과적으로 대체할 수 있습니다.비행운 및 기후 영향과 관련하여 방향족 화합물은 연료 밀도를 높이고 금속 간 접합부의 O-링 팽창을 돕기 때문에 계속해서 사용되고 있습니다.

이 연구는 상업적 생산에 더 적합한 연속 공정에 대한 팀의 첫 번째 성공적인 테스트를 기록했습니다.이 프로젝트는 또한 추출된 리그닌 바이오 오일을 사용한 유사한 연구와 대조되는 "기술적 리그닌"이라고 불리는 옥수수 대에서 추출된 덜 가공되고 저렴한 형태의 리그닌을 사용했습니다.

연구팀의 연구 결과에 따르면 리그닌은 방향족 대체 사이클로알칸과 기타 유용한 연료 화합물의 유망한 공급원입니다.

WSU-PNNL 바이오제품 연구소(WSU-PNNL Bioproducts Institute)의 연구팀 구성원이자 공동 책임자인 Josh Heyne은 "항공 기업은 100% 재생 가능한 항공 연료를 생성하는 방법을 모색하고 있습니다."라고 말했습니다."리그닌 기반 제트 연료는 연료 혼합물의 밀도를 높이는 등 기존 기술을 보완합니다."

배출 감소를 제공하고,리그닌기반 연료는 궁극적으로 지속 가능하게 만들 수 있습니다항공 연료완전히 "드롭인"이 가능합니다. 즉, 기존의 화석 유래 항공 연료와 같은 모든 기존 엔진, 인프라 및 항공기와 함께 사용할 수 있습니다.

Heyne은 "우리는 100% 드롭인 목표를 달성할 수 있는 보완적인 혼합 성분에 대한 효과적이고 상업적으로 관련 있는 기술을 만들기 위해 노력하고 있습니다"라고 말했습니다.

이제 팀은 효율성을 높이고 비용을 절감하기 위해 프로세스를 개선하기 위해 노력하고 있습니다.

추가 정보:Adarsh ​​Kumar 외, 연속 흐름 반응기에서 리그닌 기반 제트 연료를 생산하기 위한 동시 해중합 및 수소탈산소화 공정,연료처리기술(2024).DOI: 10.1016/j.fuproc.2024.108129