Los aviones se elevan por encima, las estelas tenues y blancas fluyen detrás de ellos. La Administración Federal de Aviación FAA manejó 43,684 vuelos, en promedio, todos los días el año pasado, y los vuelos militares y comerciales de los Estados Unidos usaron juntos más de 20 mil millones de galones de combustible para aviones
Todas esas emisiones se suman. Los viajes aéreos mundiales contribuyeron con 815 millones de toneladas de emisiones de CO2 en 2016, dos por ciento del total mundial producido por el hombre, según la Asociación Internacional de Transporte Aéreo. Y el tráfico aéreo mundial no se está desacelerando. La IATA predice que7.200 millones de pasajeros viajarán en avión en 2035, casi duplicando los 3.800 millones que volaron en 2016.
Entonces, ¿cómo hacemos que el transporte aéreo sea más fácil para el medio ambiente? Los investigadores de la Universidad de Delaware están trabajando para desarrollar un combustible para aviones alternativo. En lugar de petróleo, los investigadores de UD quieren propulsar aviones con mazorcas de maíz y astillas de madera, cosas que generalmente no se necesitanimporta mucho a menos que seas una marmota o un castor en busca de sobras.
En el Laboratorio Interdisciplinario de Ciencia e Ingeniería Harker de la UD, los investigadores están transformando dicho material vegetal, conocido científicamente como biomasa lignocelulósica, en productos ecológicos, incluidos nuevos combustibles y productos químicos. Los científicos están afiliados al Centro de Catálisis para la Innovación Energética CCEI, unEnergy Frontier Research Center con el apoyo del Departamento de Energía de los Estados Unidos. Con sede en UD, el centro reúne a científicos de nueve instituciones para trabajar en desafíos de energía limpia.
Según el director asociado de CCEI, Basudeb Saha, uno de los mayores obstáculos para fabricar combustible para aviones renovable es aumentar la velocidad y la eficiencia de dos procesos químicos críticos: el acoplamiento y la desoxigenación. Dado que el material vegetal con el que trabaja el centro tiene un bajo contenido de carbonocontenido una vez que se descompone de un sólido a un líquido, las moléculas de carbono deben unirse químicamente o "acoplarse" para crear moléculas con alto contenido de carbono en el rango de combustible para aviones. Luego, el oxígeno debe eliminarse de estas moléculas para formar hidrocarburos ramificados.Esta ramificación es esencial para mejorar el flujo de combustible a las temperaturas de congelación de los vuelos comerciales.
"Los aviones internacionales pueden volar a una altitud de 35,000 pies, donde la temperatura exterior podría ser tan baja como -14 ° centígrados", dice Saha, quien lidera un proyecto de combustible de avión renovable en el centro ". Esa es la temperatura a la queun avión tiene que funcionar y el combustible no se puede congelar "
Aceleración de la producción renovable de combustible para aviones
La demanda persiste para el combustible no petrolero para la aviación. Hace más de una década, la FAA había establecido el objetivo de usar mil millones de galones de combustible para aviones renovables para 2018. Según la IATA, los combustibles de aviación sostenibles son parte integral de subúsqueda de un crecimiento neutral en carbono a partir de 2020, y una reducción del 50 por ciento en las emisiones netas de carbono para 2050 en relación con los niveles de 2005. Pero no se están produciendo cantidades suficientes de este combustible alternativo, ni a un costo competitivo.
Actualmente, varias compañías estadounidenses fabrican combustible para reactores renovable a partir de materiales tales como triglicéridos extraídos del aceite y la grasa usados, o de una combinación de monóxido de carbono e hidrógeno llamado gas de síntesis. Una compañía usa algas como material de origen e incluso tiene una tubería subterránea parael aeropuerto de Los Ángeles LAX, donde se mezcla un porcentaje con combustible convencional para aviones, dice Saha.
Sin embargo, el procesamiento de este material no convencional requiere altas temperaturas - 350 ° C 662 ° F - y alta presión también.
No es así con esas astillas de madera y mazorcas de maíz en UD, donde Saha y sus colegas han desarrollado nuevos catalizadores, llamados "cabras químicas" que impulsan las reacciones químicas que pueden transformar este material vegetal en combustible.Los catalizadores, hechos de grafeno de bajo costo, parecen un panal de moléculas de carbono. Sus propiedades superficiales únicas aumentan la velocidad de la reacción de acoplamiento. También funciona a baja temperatura 60 ° C. Otro catalizador elimina el oxígeno de una manera eficiente en energía yproduce altos rendimientos de moléculas ramificadas, hasta el 99 por ciento, adecuadas para combustible para aviones. Ambos catalizadores son reciclables y los procesos son escalables.
"La baja temperatura y la alta selectividad de nuestro proceso pueden permitir una producción rentable y sostenible de combustibles de aviación biológicos a partir de biomasa lignocelulósica", dice Saha.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Delaware . Original escrito por Tracey Bryant. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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