07.05.2022
Il carburante per jet SAF a base di lignina offre più potenza e un minore inquinamentoSecondo una nuova ricerca, un carburante sperimentale a base vegetale potrebbe aumentare le prestazioni e l'efficienza del motore, eliminando al contempo gli aromatici, i composti inquinanti aggiunti ai carburanti convenzionali. In uno studio pubblicato sulla rivista Fuel, i ricercatori hanno analizzato un carburante per jet sviluppato dalla Washington State University a base di lignina, un polimero organico che rende le piante dure e legnose. Utilizzando una serie di test e previsioni, i ricercatori hanno esaminato le proprietà del carburante fondamentali per il funzionamento del motore a reazione, tra cui il rigonfiamento della tenuta, la densità, l'efficienza e le emissioni. I loro risultati suggeriscono che questo carburante sostenibile potrebbe essere miscelato con altri biocarburanti per sostituire completamente i combustibili derivati ​​dal petrolio. "Quando abbiamo testato il nostro carburante per jet a lignina, abbiamo visto alcuni risultati interessanti", ha affermato Bin Yang, professore presso il Dipartimento di ingegneria dei sistemi biologici della WSU e autore corrispondente dello studio. "Abbiamo scoperto che non solo aveva una maggiore densità e contenuto di energia, ma poteva anche sostituire totalmente gli aromatici, che sono un vero problema per l'industria aeronautica". "Gli aromatici sono associati a un aumento delle emissioni di fuliggine, così come le scie di condensazione, che si stima contribuiscano all'impatto climatico dell'aviazione più dell'anidride carbonica", ha affermato Joshua Heyne, coautore, scienziato dell'Università di Dayton e attuale co-direttore del Istituto congiunto WSU-Pacific Northwest National Laboratory Bioproducts Institute. “Gli aromatici sono ancora usati nei combustibili oggi perché non abbiamo soluzioni ad alcuni dei problemi che risolvono: forniscono carburante per aerei con una densità che altre tecnologie sostenibili non hanno. La cosa più singolare è la loro capacità di gonfiare gli O-ring usati per sigillare i giunti metallo-metallo, e lo fanno bene". "Vogliamo volare in modo sicuro, sostenibile e con il minor impatto sulla salute umana", ha aggiunto Heyne. "La domanda è: come possiamo fare tutto questo nel modo più economico possibile?" Yang ha sviluppato un processo brevettato che trasforma la lignina dai rifiuti agricoli in carburante per jet a base biologica di lignina. Tale carburante sostenibile potrebbe aiutare l'industria aeronautica a ridurre la dipendenza da combustibili fossili sempre più costosi, rispettando nel contempo standard ambientali più elevati. Le proprietà del carburante a base di lignina sviluppate dalla WSU "offrono grandi opportunità per aumentare le prestazioni del carburante, una maggiore efficienza del carburante, emissioni ridotte e costi inferiori", hanno scritto gli autori in Fuel. "Il fatto che queste molecole mostrino un aumento del volume del sigillante paragonabile a quello degli aromatici apre le porte allo sviluppo di carburanti per aerei praticamente privi di aromatici, emissioni molto basse e caratteristiche ad altissime prestazioni". "Il carburante a base di lignina che abbiamo testato integra altri carburanti sostenibili per l'aviazione aumentando la densità e, forse la cosa più importante, il potenziale di rigonfiamento delle miscele", ha affermato Heyne. "Mentre soddisfano i nostri bisogni materiali, queste miscele sostenibili conferiscono densità energetiche ed energie specifiche più elevate senza l'uso di aromatici". "Questo processo crea un carburante più pulito e più denso di energia", ha aggiunto Yang. "Questo è esattamente ciò di cui i carburanti sostenibili per l'aviazione hanno bisogno per il futuro". Ulteriori contributori allo studio includono Zhibin Yang, Università di Dayton; Zhangyang Xu e Maoqi Feng, WSU; John Cort, Laboratorio nazionale del Pacifico nord-occidentale; e Rafal Gieleciak, Risorse naturali Canada. La ricerca di Yang e del suo team è stata supportata dalla Defense Advanced Research Projects Agency attraverso il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, l'Office of Energy Efficiency & Renewable Energy del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, la National Science Foundation, la Sun Grant Initiative del Dipartimento dei trasporti degli Stati Uniti, il National Renewable Laboratory, il Centro congiunto per l'innovazione tecnologica aerospaziale e il laboratorio di bioprodotti, scienza e ingegneria della WSU.