El sector aéreo debe encontrar soluciones para reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero. Teniendo en cuenta las limitaciones de los aviones eléctricos o de hidrógeno, los combustibles sostenibles de origen no fósil representan una orientación alentadora. Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han desarrollado un método ingenioso que convierte los residuos alimentarios en combustible para la aviación, completamente adaptado a los motores contemporáneos. Sus resultados, presentados en
Nature Communications, establecen la viabilidad técnica de un enfoque que se integra en una lógica de economía circular.
La conversión de residuos en combustible
El proceso comienza con la recolección de diversos residuos orgánicos, incluyendo restos de comida, peladuras y otros biorresiduos. Estas materias primas sufren un tratamiento termoquímico llamado licuefacción hidrotermal, que reproduce de forma acelerada el mecanismo natural de generación del petróleo. Bajo alta presión y temperatura elevada, la biomasa se transforma en un biopetróleo crudo que aún contiene varios elementos indeseables.
Imagen de ilustración Pexels Este aceite biológico requiere luego una fase de purificación indispensable para satisfacer las normas rigurosas de la aviación. Los científicos emplean un tratamiento catalítico utilizando cobalto y molibdeno para extraer los componentes no deseados como el oxígeno, nitrógeno y azufre, así como el agua, las sales y las cenizas. Esta etapa de refinamiento conduce a la obtención de hidrocarburos puros adecuados para los motores de avión.
El combustible final presenta propiedades químicas prácticamente similares a las del queroseno clásico. Satisface todas las exigencias técnicas definidas por las autoridades de aviación civil, lo que lo hace inmediatamente operativo sin modificación de los motores o de las redes de distribución existentes.
Las ventajas ambientales y técnicas
El examen del ciclo de vida completo indica que este biocombustible permitiría una disminución que puede alcanzar el 80% de las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con el queroseno fósil. Esta reducción importante se explica por la naturaleza renovable de la materia prima y por el tratamiento de los residuos que previene su descomposición en metano en los vertederos.
Desde un punto de vista técnico, la adecuación inmediata con los aviones en servicio constituye una ventaja determinante para una implementación rápida. A diferencia de otras opciones que exigen transformaciones profundas de los aparatos o equipos, este combustible puede introducirse directamente en los tanques sin adaptación específica.
La variedad de materias primas utilizables con el método representa otro punto fuerte notable. Los investigadores precisan que diferentes fuentes orgánicas pueden emplearse, desde residuos alimentarios hasta residuos agrícolas incluyendo lodos de depuradora, garantizando una flexibilidad de suministro según los territorios y períodos.
Para ir más allá: ¿Qué es la licuefacción hidrotermal?
Esta tecnología reproduce en condiciones controladas el proceso geológico natural de formación del petróleo. Expone la materia orgánica a temperaturas cercanas a 300°C bajo alta presión, en presencia de agua. En solo unas horas, transforma los residuos húmedos en biopetróleo explotable.
A diferencia de otros enfoques, la licuefacción hidrotermal no requiere una fase previa de secado de los residuos. Esta particularidad reduce notablemente el consumo energético del proceso global. La técnica funciona con materias primas muy diversificadas, lo que garantiza su versatilidad.
El rendimiento energético de este proceso supera al de los métodos convencionales de producción de biocombustible. Las investigaciones continúan para perfeccionar los catalizadores y aumentar aún más el rendimiento de la transformación, con perspectivas industriales alentadoras.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Nature Communications