Una forma de aumentar la sostenibilidad es reducir las emisiones de combustible de carbono dentro del transporte. En 2017, las emisiones de gases de efecto invernadero GEI de este sector superaron a todas las demás en los EE. UU., Lo que representa casi el 30% del total de emisiones de GEI, según el Medio Ambiente de los Estados UnidosAgencia de Protección.
Una estrategia que los investigadores están explorando para reducir las emisiones es producir combustibles renovables, como el combustible renovable para aviones, con la producción de biocombustibles ya establecida, como el etanol, un combustible de bajo costo, combustión más limpia y ampliamente disponible. Pero para esta estrategiapara que funcione, el etanol primero debe convertirse en un combustible de hidrocarburos, un paso que podría aumentar los costos generales.
Un estudio pionero publicado hoy revela la nueva forma integrada y rentable de Vertimass de convertir etanol para mezclas de combustible que pueden reducir las emisiones de gases de efecto invernadero entre un 40 y un 96 por ciento. El descubrimiento marca un gran avance en el desarrollo de la inclusión directa ointercambiables, biocombustibles y pueden promover la investigación para avanzar en su uso en la aviación, transporte marítimo, camiones de larga distancia y otras formas de transporte pesado.
El equipo multidisciplinario detrás del descubrimiento representa una amplia gama de instituciones académicas y de la industria e incluye investigadores del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de los EE. UU. DOE, así como del Laboratorio Nacional de Energía Renovable y del Laboratorio Nacional Oak Ridge del DOE.
Los investigadores detrás del estudio desarrollaron su nuevo enfoque para convertir etanol utilizando los últimos avances en catálisis y desarrollo de procesos. A diferencia de los métodos tradicionales que requieren tres pasos, los nuevos avances permiten a los investigadores crear un proceso de conversión que combina los tres pasos, una medida que podríareducir el costo de conversión y la huella ambiental.
Para comprender los impactos a gran escala de su proceso de conversión de un solo paso, llamado Deshidratación y Oligomerización Consolidada de Alcohol, o CADO, los investigadores evaluaron los impactos ambientales de su sistema a través de un proceso llamado análisis del ciclo de vida. Los investigadores también evaluaron los aspectos técnicos yimpactos económicos de su enfoque.
Para abordar este proceso, el equipo recurrió al grupo de investigación en Argonne que trabaja en el modelo de gases de efecto invernadero, emisiones reguladas y uso de energía en el transporte GREET, una poderosa herramienta analítica que simula el uso de energía y los resultados ambientales de varios vehículosy sistemas de combustible. Utilizada por casi 40,000 personas en todo el mundo, la plataforma GREET puede analizar múltiples vehículos y / o sistemas de combustible, desde el momento en que se extraen o extraen las materias primas hasta su disposición o emisión, para calcular el uso de energía y los niveles de emisión.
"GREET es una de las únicas herramientas que puede proporcionar una imagen completa de los impactos energéticos y ambientales de todo un vehículo y sistema de combustible", dijo Michael Wang, el líder del equipo GREET en Argonne, y uno de loscoautores del estudio.
Los investigadores de Argonne utilizaron GREET para calcular el ciclo de vida de las emisiones de GEI producidas por los combustibles de hidrocarburos hechos de diferentes materias primas y métodos de conversión. Algunas de las materias primas, también conocidas como materias primas, analizadas fueron el maíz y la caña de azúcar, que son materias primas de primera generación, así como la paja de caña de azúcar y el rastrojo de maíz, que son biomasa no alimentaria, o las materias primas de segunda generación.
"Las variaciones en la materia prima utilizada para fabricar etanol y las vías utilizadas para convertirlo producen diferentes niveles de emisiones de GEI", dijo la analista de sistemas de energía de Argonne, Pahola Thathiana Benavides, otra coautora.
El análisis de Wang y Benavides mostró que las mezclas de hidrocarburos hechas con el proceso de conversión CADO redujeron las emisiones de gases de efecto invernadero entre 40% y 96%, dependiendo de la materia prima y la ruta de conversión. Las emisiones de GEI cayeron un 40% con el grano de maíz, 70% con jugo de caña de azúcar y 70-96% con biomasa celulósica como paja de caña de azúcar y rastrojo de maíz.
"Para avanzar hacia un desarrollo más sostenible, necesitaremos combustibles que puedan generar menos emisiones y que sean económicamente viables", dijo Benavides. "Este trabajo es un indicador emocionante de que construir ese futuro es posible".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional de Argonne . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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