Paliwo lotnicze z odpadów roślinnych

Z odpadów rolniczych oraz pozostałości z procesu pozyskiwania drewna można uzyskać tanie paliwo lotnicze wysokiej jakości – informuje pismo „Joule”.

Proces przetwarzania odpadów roślinnych na paliwo lotnicze opracował zespół prof. Ning Li z Instytutu Fizyki Chemicznej w Dalian.

Celuloza, główny składnik biopaliwa, jest tanim, odnawialnym i dostępnym w ogromnych ilościach polimerem, który tworzy ściany komórkowe roślin. Łańcuchowe alkany (takie jak rozgałęziony oktan, dodekan i heksadekan) były wcześniej uzyskiwane z celulozy i stosowane w paliwie do silników odrzutowych. Jednak obecne badanie jako pierwsze miało na celu wytworzenie bardziej złożonych związków policykloalkanowych, które można stosować jako paliwo lotnicze o dużej gęstości.

Zdaniem autorów wyniki ich badań mogą się przyczynić do zmniejszenia emisji CO2 przez samoloty i rakiety. ”Nasze biopaliwo jest ważne dla ograniczenia emisji CO2, ponieważ pochodzi z biomasy i ma wyższą gęstość w porównaniu z konwencjonalnymi paliwami lotniczymi” – powiedział Li. „Wykorzystanie paliwa lotniczego o dużej gęstości może znacznie zwiększyć zasięg i ładowność samolotów bez zmiany objętości paliwa w zbiorniku. Samolot wykorzystujący takie paliwo może latać dalej i przewozić więcej niż te wykorzystujące konwencjonalne paliwo odrzutowe, co może ograniczyć liczbę lotów i zmniejszyć emisję CO2 podczas startu i lądowania” - dodał.

Li i jego zespół odkryli, że celuloza może być selektywnie przekształcana w 2,5-heksanodion za pomocą reakcji chemicznej hydrogenolizy. Dzięki dalszym przekształceniom udało się uzyskać mieszaninę policyklicznych alkanów C12 i C18 o niskiej temperaturze krzepnięcia i gęstości o około 10 proc. wyższej niż w konwencjonalnych paliwach odrzutowych. Dzięki wysokiej gęstości biopaliwo może być stosowane jako paliwo zastępcze lub dodatek poprawiający wydajność innych paliw odrzutowych.

Chociaż w tym badaniu naukowcy wyprodukowali biopaliwo w skali laboratoryjnej, Li i jego zespół wierzą, że metoda wkrótce będzie gotowa do użytku komercyjnego. Przewidują również, że przyniesie to większe zyski niż konwencjonalna produkcja paliwa lotniczego, ponieważ produkcja paliwa o wyższej gęstości możliwa jest przy niższych kosztach.

Największym problemem związanym z procesem jest użycie dichlorometanu do rozbicia celulozy na 2,5-heksanodion. Dichlorometan, tradycyjnie stosowany jako rozpuszczalnik w zmywaczach do farb jest uważany za zagrożenie dla środowiska i zdrowia.

„W przyszłości będziemy badać przyjazny dla środowiska i odnawialny rozpuszczalnik organiczny, który może zastąpić dichlorometan stosowany w hydrogenolizie celulozy do 2,5-heksanodionu - mówi Li. - Jednocześnie będziemy badać zastosowanie 2,5-heksanodionu w syntezie innych paliw i chemikaliów”.