In un passo verso la produzione di carburanti rinnovabili compatibili con l'infrastruttura esistente per il carburante diesel, i ricercatori riferiscono di poter convertire i rifiuti organici umidi, come letame suino e avanzi di cibo, in un carburante che può essere miscelato con il diesel e che condivide l'efficienza di combustione e il profilo delle emissioni del diesel.

I ricercatori riportano i risultati sulla rivista Sostenibilità della natura .

"La dimostrazione che i combustibili prodotti dai rifiuti umidi possono essere utilizzati nei motori è un enorme passo avanti per lo sviluppo di combustibili liquidi sostenibili, " ha detto Brajendra K. Sharma, ricercatore presso l'Illinois Sustainable Technology Center presso il Prairie Research Institute dell'Università dell'Illinois e coautore dello studio. Yuanhui Zhang, professore di ingegneria agraria e biologica della University of I., ha guidato la ricerca. Il suo ex studente laureato Wan-Ting (Grace) Chen è il primo autore dell'articolo e professore all'Università del Massachusetts, Lowell. Il professore di scienze meccaniche e ingegneria Chia-Fon Lee e lo studente laureato Timothy Lee hanno condotto i test del motore.

"Gli Stati Uniti producono annualmente 79 milioni di tonnellate secche di rifiuti organici umidi dalla lavorazione degli alimenti e dalla produzione animale, " con più attese all'aumentare dell'urbanizzazione, hanno scritto i ricercatori. Uno dei maggiori ostacoli all'estrazione di energia da questi rifiuti è il contenuto di acqua. L'essiccazione richiede quasi tutta l'energia che può essere estratta da esso.

La liquefazione idrotermale è una potenziale soluzione a questo problema perché utilizza l'acqua come mezzo di reazione e converte anche i componenti dei rifiuti organici non lipidici (non grassi) in olio biogreggio che può essere ulteriormente trasformato in combustibili per motori, riferiscono i ricercatori.

Precedenti studi sono incappati nel tentativo di distillare il biogreggio generato attraverso HTL in stabili, combustibili utilizzabili, però. Per la nuova ricerca, il team ha combinato la distillazione con un processo chiamato esterificazione per convertire le frazioni più promettenti del biocrudo distillato in un combustibile liquido che può essere miscelato con il diesel. Il carburante soddisfa gli standard e le specifiche attuali per il carburante diesel.

"Il nostro gruppo ha sviluppato reattori HTL su scala pilota per produrre il petrolio biogreggio per l'aggiornamento, " Chen ha detto. "Siamo stati anche in grado di separare le frazioni distillabili dal petrolio biogreggio. Usando il 10-20 percento di distillati migliorati miscelati con diesel, abbiamo visto una potenza del 96-100 percento ed emissioni inquinanti simili al normale diesel."

Guidato da Zhang, il team sta costruendo un reattore su scala pilota che può essere montato su un rimorchio mobile e "ha la capacità di elaborare una tonnellata di rifiuti organici e produrre 30 galloni di petrolio biogreggio al giorno, " ha detto Zhang. "Questa capacità consentirà al team di condurre ulteriori ricerche e fornire parametri chiave per l'applicazione su scala commerciale".