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Cientistas descobriram como transformar resíduos de alimentos em combustível para aviação

A aviação é um dos principais contribuintes para as mudanças climáticas e também um dos setores mais difíceis de se livrar dos combustíveis fósseis. Uma nova pesquisa sugere que poderíamos reduzir a pegada de carbono do combustível de aviação em 165%, reaproveitando restos de comida.

Muitos setores estão fazendo progressos sólidos no sentido de reduzir o impacto climático. A proporção crescente de energia renovável na rede está reduzindo a dependência de usinas poluentes de carvão e gás. E a mudança para veículos elétricos está limpando o transporte rodoviário; seus motores são mais eficientes do que os motores de combustão interna e podem ser alimentados por nosso fornecimento de eletricidade cada vez mais verde.

Mas algumas indústrias são mais difíceis do que outras de se tornarem amigáveis ​​ao clima, incluindo a aviação, que responde por cerca de 2,5% das emissões globais de gases do efeito estufa. Embora vários grupos estejam trabalhando nisso, a eletrificação não é uma opção atualmente. O equilíbrio cuidadoso entre potência e peso necessário para manter um avião no ar simplesmente não funciona com a densidade de energia das baterias atuais.

Isso motivou esforços para encontrar combustíveis líquidos alternativos que tenham densidades de energia semelhantes às opções convencionais, mas menos impacto ambiental. Diversas empresas estão trabalhando para desenvolver biocombustíveis para a aviação, mas muitas delas dependem de óleo vegetal cultivado especialmente para esse fim, e suas credenciais verdes são motivo de debate.

Agora, porém, os cientistas demonstraram que produzir combustível para aviação a partir de resíduos alimentares pode reduzir drasticamente as emissões. Em um artigo recente no PNAS, eles mostram que esse combustível atende aos padrões da aviação e fizeram uma parceria com a Southwest Airlines para expandir o processo e iniciar os testes de voo até 2023.

“Se nosso caminho de refino for ampliado, pode levar um ou dois anos para que companhias aéreas, como a Southwest, obtenham as aprovações regulatórias de combustível necessárias para o uso na aviação sustentável – com resíduos úmidos em voos comerciais”, disse o autor principal, Derek Vardon, em um comunicado de imprensa. “Isso significa que os voos zero-carbono estão no horizonte mais cedo do que alguns poderiam ter pensado.”

Resíduos úmidos como restos de comida, esterco animal e lodo de água residual são ricos em energia, e pesquisas anteriores mostraram que eles podem ser convertidos em ácidos graxos voláteis (AGVs), podendo ser transformados em combustível de aviação. Mas fazer isso de uma forma que atendesse aos rígidos padrões da aviação era um problema sem solução.

O novo processo projetado pelos pesquisadores usa um catalisador para adicionar carbono extra às moléculas de VFA, convertendo-as em parafina que é essencialmente idêntica à encontrada no combustível de aviação padrão. Uma mistura de 10 por cento de bioparafina e 90 por cento de combustível de aviação convencional atendeu aos padrões da aviação, e a equipe diz que é um candidato promissor para aprovação rápida.

Uma análise do ciclo de vida da nova bioparafina mostrou que ela tinha o potencial de reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 165% em comparação com o combustível padrão para aviação, o que é muito maior do que as reduções de 50 a 70% alcançadas pelos biocombustíveis anteriores. A maior parte da redução de emissões veio do desvio de resíduos úmidos de aterros, onde se transformam em metano, um potente gás de efeito estufa.

Os pesquisadores também descreveram uma etapa extra que poderia ser realizada para produzir moléculas ramificadas mais complexas, chamadas de iso-parafinas. Eles poderiam ser misturados em proporções muito maiores – até 70% – mas isso exigiria testes mais extensos antes de ser aprovado para uso comercial.

Além de aumentar as reduções de emissões, os pesquisadores também descobriram que aumentar o conteúdo de biocombustível para 70% reduziu a quantidade de fuligem produzida em até 34%. Isso é importante porque a fuligem ajuda a formar rastos, que retêm o calor na atmosfera e contribuem para a mudança climática.

No entanto, há limites para o impacto que o novo combustível poderia ter. O conteúdo total de energia de todos os resíduos úmidos nos EUA ainda representa apenas cerca de 20% do consumo de combustível de aviação. E os autores observam que regras mais rígidas sobre aterros sanitários e a adoção de práticas alternativas de descarte que reduzem a produção de metano, como a compostagem, podem reduzir significativamente as reduções de emissões líquidas alcançadas com seu método.

No entanto, encontrar uma maneira de transformar as sobras da sociedade em uma mercadoria tão valiosa quanto o combustível de aviação enquanto se reduz significativamente seu impacto ambiental é um grande avanço. As parcerias com grandes companhias aéreas sugerem que o jantar de ontem pode em breve levá-lo por todo o país.

Edd Gent para SingularityHub

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