I contenitori sono di biomassa di pioppo (a sinistra), l'olio di lignina estratto e il risultante carburante sostenibile per l'aviazione. Credito:Laboratorio Nazionale per le Energie Rinnovabili
Una risorsa naturale sottoutilizzata potrebbe essere proprio ciò di cui l'industria aerea ha bisogno per ridurre le emissioni di carbonio.
I ricercatori di tre istituzioni - il National Renewable Energy Laboratory (NREL) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, il Massachusetts Institute of Technology (MIT) e la Washington State University - riferiscono di aver utilizzato la lignina come percorso verso un carburante per l'aviazione sostenibile al 100% . La lignina costituisce le parti rigide delle pareti cellulari delle piante. Altre parti delle piante vengono utilizzate per i biocarburanti, ma la lignina è stata ampiamente trascurata a causa delle difficoltà di scomposizione chimica e di convertirla in prodotti utili.
La ricerca recentemente pubblicata ha dimostrato un processo sviluppato dai ricercatori per rimuovere l'ossigeno dalla lignina, in modo tale che gli idrocarburi risultanti potrebbero essere utilizzati come miscela di carburante per jet. La ricerca, "Continuous Hydrodeoxygenation of Lignin to Jet-Range Aromatic Hydrocarbons", appare sulla rivista Joule .
Gregg Beckham e Earl Christensen sono i ricercatori coinvolti da NREL.
Il documento sottolinea la necessità di utilizzare fonti sostenibili per il carburante degli aerei poiché l'industria aerea si è impegnata a ridurre drasticamente le emissioni di carbonio. Le compagnie aeree hanno consumato 106 miliardi di galloni di carburante per aerei a livello globale durante il 2019 e si prevede che tale numero raddoppierà di più entro il 2050. Il raggiungimento dell'obiettivo del settore di raggiungere la neutralità di carbonio netta durante lo stesso periodo richiederà un massiccio dispiegamento di carburante sostenibile per l'aviazione (SAF) con limiti di miscela elevati con carburante convenzionale.
Il carburante per jet è una miscela miscelata di diverse molecole di idrocarburi, inclusi aromatici e cicloalcani. Le attuali tecnologie commercializzate non producono quei componenti per qualificarsi per un SAF 100%. Invece, le miscele SAF sono combinate con combustibili idrocarburici convenzionali. Essendo la più grande fonte di aromatici rinnovabili in natura, la lignina potrebbe essere la risposta per ottenere un carburante per aerei completo a base biologica. Questo lavoro appena pubblicato illustra la capacità di un percorso della lignina di integrare percorsi esistenti e altri in via di sviluppo. In particolare, il percorso della lignina descritto in questo nuovo lavoro consente al SAF di avere la compatibilità del sistema di alimentazione a rapporti di miscela più elevati.
A causa della sua recalcitranza, la lignina viene generalmente bruciata per produrre calore ed energia o utilizzata solo in applicazioni di basso valore. Ricerche precedenti hanno prodotto oli di lignina con un alto contenuto di ossigeno che va dal 27% al 34%, ma per essere utilizzato come carburante per jet tale quantità deve essere ridotta a meno del mezzo percento.
Sono stati tentati altri processi per ridurre il contenuto di ossigeno, ma i catalizzatori coinvolti richiedono costosi metalli nobili e si sono rivelati a bassa resa. I ricercatori del trio di istituzioni hanno dimostrato un metodo efficiente che utilizzava il carburo di molibdeno abbondante in terra come catalizzatore in un processo continuo, ottenendo un contenuto di ossigeno di circa l'1%. + Esplora ulteriormente
