I ricercatori hanno trovato un modo per produrre una qualità superiore, combustibile più stabile da rifiuti organici, come le acque reflue, che è più semplice e pulito rispetto ai metodi esistenti.

"Questo avvicina i biocarburanti ad essere un buon sostituto dei combustibili fossili, " disse Hua Song, professore associato di ingegneria chimica e petrolifera presso l'Università di Calgary.

Song e il suo team di ricerca hanno recentemente pubblicato sulla rivista i risultati della loro ricerca condotta presso il Canadian Light Source Carburante .

"Il mercato mondiale dell'energia è attualmente dominato dai combustibili fossili. Con crescente preoccupazione per il cambiamento climatico e la diminuzione delle risorse associate all'uso di combustibili fossili, le fonti di energia rinnovabile stanno diventando sempre più desiderabili e sono attualmente la fonte di energia in rapida crescita, " ha scritto Song nel documento di ricerca.

Attualmente, i rifiuti organici vengono convertiti in biocarburante in un complesso processo in due fasi. La biomassa viene prima convertita in olio biogreggio mediante un processo chimico e termico. Olio crudo, generalmente, è olio che non è stato ancora raffinato e contiene ancora impurità. Il secondo stadio è una forma di raffinazione in cui l'idrogeno viene aggiunto ad alta pressione e calore, e serve per rimuovere contaminanti come zolfo, azoto e ossigeno. Però, l'idrogeno è costoso, le due fasi sono ad alta intensità energetica, e i rifiuti di carbonio vengono lasciati sotto forma di carbone e emissioni di CO2.

Un processo per ridurre la dipendenza dai combustibili fossili che produce ancora il dannoso gas serra è controproducente. Song e il suo team hanno deciso di semplificare il processo di conversione in modo sostenibile, conveniente, e pulito.

"Nel nostro lavoro, abbiamo sviluppato un processo che produce e migliora simultaneamente il bio-olio in un unico passaggio e senza la necessità di alte pressioni, "dice Canzone.

I ricercatori hanno utilizzato il metano al posto dell'idrogeno per il processo di purificazione e lo hanno utilizzato direttamente nella fase grezza, ma hanno dovuto rimuovere chimicamente l'idrogeno dal metano durante il processo di purificazione poiché l'idrogeno è ancora necessario per rimuovere le impurità.

Utilizzando il CLS, hanno sviluppato un nuovo catalizzatore che ha reagito con il metano per attivarlo e rilasciare idrogeno. Hanno dovuto affrontare una sfida perché il metano è un composto molto stabile che non reagisce con molti altri composti.

I ricercatori chiamano il catalizzatore che hanno sviluppato HZSM-5. Per migliorare la sua capacità di reagire con il metano, hanno rivestito la superficie di diversi campioni di HZSM-5 con materiali diversi. Hanno quindi analizzato i campioni e studiato le caratteristiche della superficie utilizzando la luce brillante del sincrotrone.

"Da questa, potremmo prevedere quali rivestimenti reagirebbero meglio con il metano per rilasciare idrogeno, "dice Canzone.

Gli studi iniziali che utilizzano il catalizzatore in questo nuovo approccio per la produzione di biocarburanti mostrano che è più efficiente e ha costi di produzione potenziali inferiori rispetto al metodo attuale. Anche, il carbonio rimane nell'olio in forma liquida, il che porta a un biocarburante di migliore qualità che è più stabile con emissioni di gas serra significativamente inferiori.