Los científicos en China han desarrollado un proceso para convertir los desechos vegetales de la agricultura y la cosecha de madera en combustible de aviación de alta densidad. Su investigación, publicada el 21 de marzo en la revista julio , puede ayudar a reducir el CO 2 emisiones de aviones y cohetes.
La celulosa, el componente principal del biocombustible, es un polímero barato, renovable y muy abundante que forma las paredes celulares de las plantas. Mientras que los alcanos de cadena como el octano ramificado, el dodecano y el hexadecano se derivaron previamente de la celulosa paraLos investigadores creen que este es el primer estudio que produce compuestos de policicloalcano más complejos que pueden usarse como combustible de aviación de alta densidad.
Ning Li, científico investigador del Instituto Dalian de Física Química y autor del estudio, cree que este nuevo biocombustible podría ser fundamental para ayudar a la aviación a "volverse verde".
"Nuestro biocombustible es importante para mitigar el CO 2 emisiones porque se deriva de la biomasa y tiene mayor densidad o valores de calor volumétrico en comparación con los combustibles de aviación convencionales ", dice Li." Como sabemos, la utilización de combustible de aviación de alta densidad puede aumentar significativamente el alcance y la carga útilde aviones sin cambiar el volumen de aceite en el tanque "
Para producir este biocombustible, Li y su equipo descubrieron que la celulosa se puede convertir selectivamente a 2,5-hexanodiona usando la reacción química hidrogenolisis. Luego desarrollaron un método para separar el compuesto 2,5-hexanodiona convirtiendo el 5-metilfurfuralen el producto de hidrogenolisis a 2,5-hexanodiona, mientras se mantiene el 2,5-hexanodiona en el producto sin cambios. Esto dio como resultado un rendimiento de carbono aislado del 71%, un aumento del 5% del rendimiento del producto en su trabajo inicial. Finalmente, reaccionaronhidrógeno con la 2,5-hexanodiona de la celulosa de pasto de trigo para obtener el producto final: una mezcla de policicloalcanos C12 y C18 con un bajo punto de congelación y una densidad aproximadamente un 10% más alta que la de los combustibles convencionales para reactores.esta alta densidad: se puede usar como combustible de reemplazo al por mayor o como aditivo para mejorar la eficiencia de otros combustibles para aviones.
"El avión que usa este combustible puede volar más lejos y transportar más que los que usan combustible de avión convencional, lo que puede disminuir el número de vuelo y el CO 2 emisiones durante el despegue o lanzamiento y el aterrizaje ", dice Li.
Aunque los investigadores produjeron el biocombustible a escala de laboratorio en este estudio, Li y su equipo creen que el proceso 'materia prima de celulosa barata y abundante, menos pasos de producción y menor costo de energía y consumo significa que pronto estará listo para su uso comercial.También predicen que producirá mayores ganancias que la producción de combustible de aviación convencional porque requiere costos más bajos para producir un combustible de mayor densidad. El mayor problema que detiene el proceso es el uso de diclorometano para descomponer la celulosa en 2,5-hexanodiona;El compuesto se usa tradicionalmente como solvente en removedores de pintura y se considera un peligro para el medio ambiente y la salud.
"En el futuro, continuaremos explorando el solvente orgánico ecológico y renovable que puede reemplazar el diclorometano utilizado en la hidrogenolisis de la celulosa a 2,5-hexanodiona", dice Li. "Al mismo tiempo, lo haremosestudiar la aplicación de 2,5-hexanodiona en la síntesis de otros combustibles y productos químicos de valor agregado ".
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