Как хранителните отпадъци могат да се превърнат в авиационно гориво

Авиационната индустрия е отговорна за значителна част от глобалните емисии на парникови газове. Биобазираното, устойчиво авиационно гориво (SAF) може да смекчи въздействията върху климата, но преходът към SAF e възпрепятстван от сериозни ограничения в снабдителната верига. Изследователски екип от Университета на Илинойс в Ърбана-Шампейн разработи метод за производство на гориво за реактивни двигатели от хранителни отпадъци, допринасяйки за кръговата биоикономика.

В предходно проучване изследователите описват процеса на разработване на SAF, отговарящо на авиационните стандарти. Настоящото проучване следва същия общ подход, като хранителните отпадъци се превръщат в суров петрол чрез хидротермично втечняване (HTL) – процес, който имитира естественото образуване на суров петрол за много по-кратко време, след което се извършва рафиниране с помощта на катализатор.

“Сега подходът ни е по-опростен като използваме по-малко количество катализатор и поставяме по-голям акцент върху дестилацията, която обикновено се използва за промишлени цели. Това е по-икономичен и екологичен метод. Качеството на горивото обаче не е толкова добро и то трябва да се смесва с обикновено гориво за реактивни двигатели”, обяснява Юанхуи Жанг, професор в Катедрата по селскостопанско и биологично инженерство в Университета на Илинойс в Ърбана-Шампейн.

Жанг сравнява това с използването на етанол за автомобили – той трябва да се смеси с изкопаемо гориво, за да може да се използва за автомобилните двигатели. “Би било много трудно да се произведе достатъчно SAF, за да се задоволят нуждите на индустрията, затова е логично да се възприеме подходът с използване на смес. Нашите тестове се основават на смес 50-50, така че със сигурност ще бъде възможно да се използва смес от 10% или 20% SAF с обикновено гориво”, коментира той.

Предизвикателствата

Изследователите провеждат тестове по ключови параметри, за да гарантират, че техният SAF продукт отговаря на американските стандарти за реактивно гориво. “Все още работим в много малък мащаб. Но моята лаборатория вече е подготвена да произвежда няколко литра подобрено гориво, което е достатъчно за провеждане на изпитвания с дизелови двигатели. Следващата стъпка ще бъдат тестовете с реактивни двигатели”, казва Жанг.

Най-голямото препятствие в производството на SAF е отклоняването на отпадъците от депониране към рециклиране и оползотворяване, отбелязва Жанг. Повечето хранителни отпадъци се озовават или на депо, или в пречиствателна станция за отпадъчни води, където се сепарират и превръщат в утайка. Събирането и повторното използване на хранителни отпадъци представлява логистично предизвикателство, но HTL процесът позволява и използването на пречистени отпадъчни води като суровина.

Макар че HTL технологията предлага обещаващ подход за производството на SAF от отпадъци, тя води до получаването и на токсичен, богат на хранителни вещества страничен продукт, наречен “водна фаза на HTL” или HTL-AP. Затова Жанг и неговият екип проучват и начини за извличане на киселина и хранителни вещества от HTL-AP чрез електрохимична обработка.