Gli scienziati di Skoltech e dell'Istituto congiunto per le alte temperature dell'Accademia russa delle scienze hanno proposto di convertire i rifiuti alimentari in biocarburante tramite liquefazione idrotermale, un processo di depolimerizzazione termica utilizzato per trasformare la biomassa umida in petrolio.

Recenti studi condotti dalle Nazioni Unite hanno rivelato che circa un terzo di tutti i prodotti alimentari prodotti per il consumo umano vengono scartati. Il volume medio dei prodotti scartati varia da 100 kg per persona all'anno in Europa e Nord America a 10 kg per persona all'anno nelle regioni povere dell'Africa e dell'Asia. Il volume totale dei prodotti scartati è di 1,3 miliardi di tonnellate all'anno.

La questione di come utilizzare tali volumi di prodotti alimentari scartati è complessa e socialmente significativa.

Un approccio che ha attirato molta attenzione è quello di convertire i rifiuti alimentari in biocarburanti, che porterebbe vantaggi sia ambientali che energetici. A tal fine, i ricercatori hanno già utilizzato con successo la fermentazione dei carboidrati o la transesterificazione dei grassi per la produzione di biocarburanti.

Però, questi approcci non risolvono il problema dello smaltimento degli alimenti; poiché solo una percentuale della biomassa viene convertita in combustibile, gli avanzi restano da smaltire.

Nel tentativo di porre rimedio a questa situazione, Gli scienziati di Skoltech hanno teorizzato che la liquefazione idrotermale rappresentasse un'opzione unica ed efficiente dal punto di vista energetico. In particolare, questo metodo consente di produrre biocarburante direttamente dalla biomassa umida. In particolare, è meglio convertire la biomassa umida prima che si asciughi, poiché il processo di essiccazione consuma una notevole quantità di energia.

Per testare la loro teoria, il gruppo di ricerca ha sperimentato vari tipi di rifiuti alimentari, compreso parmigiano, prosciutto e mele. Hanno quindi analizzato la composizione molecolare del biocarburante prodotto con uno spettrometro di massa ad altissima risoluzione.

"Abbiamo scoperto che dopo aver subito il processo di liquefazione idrotermale, carne e formaggio convertiti in una frazione idrosolubile e un olio insolubile in acqua. Mele convertite solo in una frazione solubile in acqua. La composizione molecolare del biocarburante prodotto dalla carne e dal formaggio era molto varia ed era più simile al catrame che all'olio, ", ha affermato il ricercatore di Skoltech Yury Kostyukevich.

La conoscenza della composizione molecolare dei prodotti ottenuti a seguito della liquefazione idrotermale consentirà agli scienziati di sviluppare i metodi più ottimali per la loro successiva lavorazione per produrre carburante adatto all'alimentazione delle automobili.

I risultati dello studio sono pubblicati nel European Journal of Mass Spectrometry .