Un proceso catalítico con lignina podría permitir un combustible de aviación 100% sostenible
Investigadores de tres instituciones -el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) del Departamento de Energía de EE.UU., el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad del Estado de Washington- informan del éxito de la utilización de la lignina como vía para conseguir un combustible de aviación 100% sostenible. La lignina constituye las partes rígidas de las paredes celulares de las plantas. Otras partes de las plantas se utilizan para obtener biocombustibles, pero la lignina se ha pasado por alto debido a las dificultades para descomponerla químicamente y convertirla en productos útiles.
La investigación recién publicada demuestra un proceso que los investigadores desarrollaron para eliminar el oxígeno de la lignina, de modo que los hidrocarburos resultantes pudieran utilizarse como materia prima para combustible de aviación. La investigación, «Continuous Hydrodeoxygenation of Lignin to Jet-Range Aromatic Hydrocarbons», aparece en la revista Joule. Gregg Beckham, Ana Morais y Earl Christensen son los investigadores del NREL que han participado en la investigación.
El artículo señala la necesidad de utilizar fuentes sostenibles para el combustible de los aviones, ya que la industria aérea se ha comprometido a reducir drásticamente las emisiones de carbono. Las aerolíneas consumieron 106 mil millones de galones de combustible para aviones en todo el mundo durante 2019, y se espera que esa cifra se duplique con creces para 2050. Lograr el objetivo de la industria de alcanzar la neutralidad neta de carbono durante ese mismo período requerirá un despliegue masivo de combustible de aviación sostenible (SAF) con altos límites de mezcla con el combustible convencional.
El combustible para aviones es una mezcla de diferentes moléculas de hidrocarburos, incluidos los aromáticos y los cicloalcanos. Las tecnologías actuales comercializadas no producen esos componentes para que se pueda considerar un SAF al 100%. En su lugar, las mezclas de SAF se combinan con combustibles de hidrocarburos convencionales. Al ser la mayor fuente de aromáticos renovables de la naturaleza, la lignina podría ser la respuesta para conseguir un combustible de aviación completo de origen biológico. Este trabajo recién publicado ilustra la capacidad de la vía de la lignina para complementar las vías existentes y otras en desarrollo. En concreto, la vía de la lignina descrita en este nuevo trabajo permite que el SAF sea compatible con el sistema de combustible en proporciones de mezcla más altas.
Debido a su recalcitrancia, la lignina suele quemarse para obtener calor y energía o utilizarse sólo en aplicaciones de bajo valor. En investigaciones anteriores se obtuvieron aceites de lignina con altos contenidos de oxígeno, que oscilan entre el 27% y el 34%, pero para utilizarlos como combustible de aviación hay que reducir esa cantidad a menos de la mitad. Se han ensayado otros procesos para reducir el contenido de oxígeno, pero los catalizadores implicados requieren metales nobles caros y han demostrado ser de bajo rendimiento. Los investigadores del trío de instituciones demostraron un método eficaz que utilizaba carburo de molibdeno abundante en tierra como catalizador en un proceso continuo, logrando un contenido de oxígeno de aproximadamente el 1%.
Para saber más acerca de este biocombustible a base de lignina haz click en la fuente.
Fuente: nrel.gov