Ученые превращают пищевые отходы в авиационное топливо

Ученые из Иллинойсского университета предложили инновационное топливо. Переработка пищевых отходов в устойчивое авиационное топливо (SAF), полностью соответствующее отраслевым стандартам. И не требующее добавления ископаемых компонентов. Описанный в журнале Nature Communications процесс может приблизить авиационную отрасль к  нулевым углеродным выбросам к 2050 году.

Ученые превращают пищевые отходы в бионефть с помощью термохимического процесса, известного как гидротермальное сжижение (ГТС). После этого из бионефти удаляются примеси. Затем она проходит очистку с использованием водорода и катализаторов. В результате чего получается авиационное топливо. Такой метод можно адаптировать для разных видов сырья и типов нефти. Что открывает перспективы для нового направления в производстве топлива.

В рамках этого проекта ученые использовали отходы с ближайшего предприятия пищевой промышленности. Ежегодно по всему миру выбрасывается свыше 30% всех произведенных продуктов. На каждом этапе цепочки поставок. От фермерских хозяйств до транспортировки, переработки, торговли, ресторанов и домашних хозяйств. Разложение таких отходов на свалках и очистных сооружениях усиливает выбросы парниковых газов. Тогда как их переработка способствует переходу к устойчивому развитию. Технология гидротермального сжижения (HTL) способна перерабатывать широкий спектр биологических отходов. От пищевых остатков и осадков сточных вод до цветущих водорослей, свиного навоза и сельскохозяйственных остатков.

Процесс

Чтобы получить авиационное топливо из сырой бионефти, исследователи сначала очистили ее от примесей – влаги, золы и солей. Затем они применили процесс каталитической гидроочистки. Который позволил удалить нежелательные элементы, включая азот, кислород и серу. Оставив только углеводороды, необходимые для производства топлива. После серии испытаний различных вариантов катализаторов наиболее эффективным оказался кобальт-молибденовый. Обеспечивающий оптимальные условия для протекания химических реакций. И превращения нефти в экологичное авиатопливо.

Чтобы повысить эффективность гидроочистки, ученые экспериментировали с параметрами процесса. Температурой, количеством катализатора и водорода, а также временем реакции.  Добиваясь максимального выхода топлива. Полученный образец устойчивого авиационного топлива (SAF) прошел тщательную проверку.  На соответствие стандартам Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) и Федерального управления гражданской авиации США. В результате тестов по уровням Tier Alpha и Beta топливо полностью соответствовало требованиям к традиционному реактивному топливу. И не нуждалось в добавках или смешивании с продуктами из ископаемых источников.

На фото: Сабрина Саммерс из Иллинойсского университета демонстрирует гидроочистку биосырой нефти из пищевых отходов.

Источник:  NEWSru 
Фото: Marianne Stein