Combustible de aviación limpio derivado de desperdicios

Un nuevo proceso de biorrefinación aprovecha desechos de alimentos y otros para producir combustible de aviación sostenible compatible con motores a reacción y capaz de soportar vuelos de carbono cero.

En la práctica, eso significa que las emisiones de gases de efecto invernadero creadas por la combustión de combustible para aviones se reducen a cero mediante emisiones eliminadas o desviadas de la atmósfera al producir el combustible.

La nueva tecnología se presenta en Proceedings of the National Academy of Sciences por científicos estadounidenses del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), la Universidad de Dayton, la Universidad de Yale y el Laboratorio Nacional Oak Ridge.

Grandes compañías de aviación, incluida Southwest Airlines, ya están colaborando con NREL y otras organizaciones en el proyecto de demostración de vuelo de residuos húmedos del Departamento de Energía de EE.UU. A partir de 2019, Southwest comenzó a trabajar con NREL como parte de su mayor compromiso de incorporar este tipo de combustible comercialmente viable en su operación, cuando esté disponible.

"Si nuestra vía de refinación se amplía, las aerolíneas como Southwest podrían tardar tan solo uno o dos años en obtener las aprobaciones regulatorias de combustible que necesitan para comenzar a usar combustible sostenible de aviación de residuos húmedos en vuelos comerciales", dijo en un comunicado el científico del NREL Derek Vardon, el correspondiente autor del artículo. "Eso significa que los vuelos netos con cero emisiones de carbono están en el horizonte antes de lo que algunos podrían haber pensado".

Las impresionantes reducciones de emisiones del SAF del investigador, una caída del 165% en las emisiones netas de carbono en comparación con la propulsión a reacción con combustible fósil, se pueden lograr al enfocarse en la enorme huella de gases de efecto invernadero del desperdicio de alimentos.

Cada año, millones de toneladas de desperdicios de alimentos se transportan a vertederos. Una vez allí, se pudre y produce metano, un gas de efecto invernadero 20 veces más potente que el dióxido de carbono.

Por tanto, eliminar el desperdicio de alimentos como fuente de metano puede ser una forma muy eficaz de reducir las emisiones de los vertederos.

También puede ser eficaz para producir combustible. Investigaciones anteriores mostraron cómo interrumpir la generación de metano con fermentadores que transforman la energía del carbono de los desechos de alimentos y otros "desechos húmedos" orgánicos en ácidos grasos volátiles (AGV), que pueden convertirse en combustible para aviones. Pero esos estudios, si bien demostraron que el combustible para aviación a base de desechos húmedos es posible, no documentaron cómo dicho combustible podría cumplir con los requisitos de propiedades ASTM internacionales.

"El cumplimiento de las normas de ASTM es obligatorio para el uso y despliegue de nuevos combustibles por parte de la industria", dijo Vardon. "Nuestro documento muestra que podemos fabricar combustibles alternativos para aviación instantáneos que cumplan con esos estándares, con un análisis que revela cómo refinar los AGV para que las aerolíneas puedan utilizar grandes cantidades sin sacrificar el rendimiento".

Utilizando un catalizador para agregar más carbono a las moléculas de AGV, Vardon y los otros científicos mostraron cómo construir largas cadenas de hidrocarburos de parafina ricos en energía que son esencialmente químicamente idénticos a los del combustible para aviones convencional, excepto con una fracción de la huella de carbono.