El proceso catalítico con lignina podría permitir un combustible de aviación 100 % sostenible

Un recurso natural subutilizado podría ser justo lo que la industria de las aerolíneas necesita para reducir las emisiones de carbono. Investigadores de tres instituciones, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de EE. UU., el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad Estatal de Washington, informan sobre **el éxito en el uso de la lignina como un camino hacia un combustible de aviación 100% sostenible. ** ****

La lignina constituye las partes rígidas de las paredes celulares de las plantas. Otras partes de las plantas se utilizan para biocombustibles, pero la lignina se ha pasado por alto en gran medida debido a las dificultades para descomponerla químicamente y convertirla en productos útiles.

La investigación recientemente publicada demostró un proceso que los investigadores desarrollaron para eliminar el oxígeno de la lignina, de modo que los hidrocarburos resultantes podrían usarse como mezcla de combustible para aviones. La investigación, " Hidrodesoxigenación continua de lignina a hidrocarburos aromáticos de rango de chorro ", aparece en la revista Joule.

El documento señala la necesidad de utilizar fuentes sostenibles de combustible para aviones, ya que la industria de las aerolíneas se ha comprometido a reducir drásticamente las emisiones de carbono. Las aerolíneas consumieron 106 mil millones de galones de combustible para aviones en todo el mundo durante 2019, y se espera que ese número se duplique con creces para 2050. Lograr el objetivo de la industria de lograr la neutralidad neta de carbono durante ese mismo período requerirá un despliegue masivo de combustible de aviación sostenible (SAF) con altos límites de mezcla con combustible convencional.

Tecnología SAF

El combustible para aviones es una mezcla combinada de diferentes moléculas de hidrocarburos, incluidos aromáticos y cicloalcanos. Las tecnologías comercializadas actuales no producen esos componentes para calificar para un 100% SAF. En su lugar, las mezclas de SAF se combinan con combustibles de hidrocarburos convencionales. Como la mayor fuente de compuestos aromáticos renovables en la naturaleza, la lignina podría tener la respuesta para lograr un combustible para aviones de base biológica completo.

Este trabajo recientemente publicado ilustra la capacidad de una ruta de lignina para complementar las rutas existentes y otras en desarrollo. Específicamente, la ruta de la lignina descrita en este nuevo trabajo permite que el SAF tenga compatibilidad con el sistema de combustible en proporciones de mezcla más altas.

Debido a su obstinación, la lignina generalmente se quema para generar calor y energía o se usa solo en aplicaciones de bajo valor. Investigaciones anteriores han producido aceites de lignina con un alto contenido de oxígeno que oscila entre el 27% y el 34%, pero para ser utilizados como combustible para aviones, esa cantidad debe reducirse a menos del medio por ciento.

Se han intentado otros procesos para reducir el contenido de oxígeno, pero los catalizadores involucrados requieren metales nobles costosos y han demostrado ser de bajo rendimiento. Los investigadores del trío de instituciones demostraron un método eficiente que utilizó carburo de molibdeno abundante en la tierra como catalizador en un proceso continuo, logrando un contenido de oxígeno de aproximadamente el 1%.

La Oficina de Tecnologías de Bioenergía del Departamento de Energía de EE. UU. y el Centro para la Innovación en Bioenergía financiaron la investigación.