Il ricercatore del PNNL Rich Hallen ha contribuito a sviluppare un processo che converte l'etanolo in carburante per aerei in collaborazione con LanzaTech. Sebbene l'etanolo possa essere ottenuto da qualsiasi materia prima, zucchero, Mais, spazzatura ecc., LanzaTech produce etanolo utilizzando le emissioni di gas di scarico dei siti industriali. Accoppiando il gas di scarico all'etanolo e l'etanolo ai processi a getto, il team può trasformare i gas di scarico industriali in carburante per aerei. Un organismo internazionale per gli standard, ASTM, appena rivisto il loro standard per consentire l'etanolo come materia prima per la produzione di carburante per aerei. Attestazione:PNNL/Andrea Starr
ASTM International ha recentemente rivisto l'allegato A5 di ASTM D7566 - la specifica standard per il carburante per turbine aeronautiche contenente idrocarburi sintetizzati - per aggiungere etanolo come materia prima approvata per la produzione di cherosene paraffinico sintetico a getto di alcol (ATJ-SPK). La revisione dell'allegato A5 di ASTM D7566 apre la strada a una maggiore adozione di carburanti per aviazione sostenibili perché le materie prime di etanolo possono essere ricavate da così tante diverse fonti a basso costo. Dietro questo significativo progresso c'è la tecnologia del Pacific Northwest National Laboratory del Department of Energy, otto anni di lavoro, e il suo partner industriale, LanzaTech.
Utilizzando la sua esperienza in chimica e catalisi, PNNL ha sviluppato un processo termocatalitico unico per convertire l'etanolo in ATJ-SPK. Il primo passo del processo è convertire l'etanolo in etilene ("disidratazione"). Durante la seconda fase ("oligomerizzazione"), Le molecole di etilene vengono combinate chimicamente per costruire la gamma di molecole di idrocarburi necessarie per il carburante per aviazione. Questi idrocarburi vengono poi idrogenati, seguito dal frazionamento per produrre cherosene paraffinico sintetico a getto d'alcol con le proprietà desiderate. Il processo può utilizzare etanolo da qualsiasi fonte, compreso l'etanolo prodotto tramite il processo proprietario gas-etanolo di LanzaTech.
PNNL ha collaborato con LanzaTech per ampliare il catalizzatore, e LanzaTech hanno scalato l'intero processo per produrre 4, 000 galloni di ATJ-SPK derivato da etanolo. LanzaTech ha raccolto i dati di un'analisi approfondita e dei test del prodotto ATJ-SPK in un rapporto di ricerca per la revisione da parte della Federal Aviation Administration e degli OEM di aeromobili e motori. La revisione ha verificato che l'ATJ-SPK soddisfa tutte le proprietà adatte allo scopo richieste da ASTM D4054, la pratica standard per la qualificazione e l'approvazione di nuovi carburanti per turbine e additivi per carburanti. A seguito di questa recensione, è stata presentata una votazione all'adesione all'ASTM per approvare l'aggiunta di etanolo come materia prima nell'allegato A5 di ASTM D7566, approvato il 1 aprile di quest'anno. Passata anche una seconda votazione, aumentando il rapporto di miscelazione di ATJ-SPK al 50 percento dal 30 percento. Di conseguenza, il carburante per aviazione sostenibile prodotto dall'etanolo utilizzando un processo alcol-getto può essere utilizzato dalle compagnie aeree commerciali in miscele fino al 50 percento con carburante per aviogetti convenzionale.
"Le compagnie aeree commerciali consumano molto carburante, ed è un importante contributo ai loro costi. Il carburante per aviazione sostenibile offre alle compagnie aeree un'altra opzione, che ha benefici per l'ambiente e offre una copertura contro le oscillazioni dei prezzi del petrolio, " disse Corinne Drennan, leader del settore per le tecnologie delle bioenergie al PNNL. "La qualificazione ASTM di ATJ-SPK con un rapporto di miscela del 50% è un significativo passo avanti. In teoria, metà del carburante che alimenta le compagnie aeree commerciali potrebbe provenire da carburante derivato dall'etanolo. Non vediamo l'ora di far progredire la tecnologia per ridurre i costi di produzione e migliorare ulteriormente l'intensità di carbonio dei carburanti per aviazione sostenibili dall'etanolo".
"La qualificazione ASTM del carburante per jet derivato dall'etanolo significa che dove c'è etanolo sostenibile abbiamo il potenziale per produrre carburante per jet a basse emissioni di carbonio", ha affermato Jennifer Holmgren, amministratore delegato di LanzaTech. "La scala di produzione è ciò che conta, e l'inclusione di etanolo nell'ASTM D7566 allegato A5 è, perciò, estremamente significativo in quanto significa che possiamo accedere a grandi volumi di materie prime di etanolo sostenibile a livello globale per supportare gli obiettivi di decarbonizzazione del settore dell'aviazione".
ASTM International sviluppa standard in tutto il mondo per una varietà di settori, compresa l'aviazione. I suoi standard sono utilizzati da aziende e governi per garantire un alto livello di prestazioni.
Questo lavoro è stato sostenuto dall'Ufficio per le tecnologie bioenergetiche del Dipartimento dell'energia.
