Sabrina Summers, de la Universidad de Illinois, demuestra el hidrotratamiento de bioaceite crudo procedente de residuos alimentarios.
Sabrina Summers, la científica estadounidense que crea combustible para aviones a partir de residuos alimenticios
Un avance científico demuestra que los desechos orgánicos pueden transformarse en un carburante capaz de cumplir los estándares de la aviación.
Más información: Así es como la aviación puede alcanzar las cero emisiones en 2050, según un informe de la Universidad de Cambridge
La idea de que un avión pueda volar impulsado por lo que antes fueron restos de comida ha dejado de ser ciencia ficción. O, por lo menos, así lo demuestra la investigación de la estadounidense Sabrina Summers y su equipo de la Universidad de Illinois.
De acuerdo con su estudio, los residuos alimentarios pueden convertirse en un combustible de aviación sostenible (SAF) plenamente funcional, capaz de cumplir con las especificaciones técnicas del sector sin necesidad de mezclarse con petróleo.
Así, su hallazgo, publicado en Nature Communications, supone un avance decisivo en la carrera por alcanzar el objetivo de cero emisiones netas para los vuelos en 2050, y aporta una solución tangible a uno de los sectores más difíciles de descarbonizar.
El trabajo parte de una tecnología conocida como licuefacción hidrotermal (HTL), un proceso termoquímico que convierte biomasa húmeda en biopetróleo mediante altas temperaturas y presión.
"Básicamente, imita la formación natural del petróleo crudo en la Tierra. […] El objetivo es mejorar ese biopetróleo crudo para convertirlo en combustible para el transporte que pueda incorporarse directamente a la infraestructura energética existente", explica Summers, autora principal de la investigación y doctora del Departamento de Ingeniería Agrícola y Biológica (ABE) de la Universidad de Illinois.
Descarbonizar la aviación
Para el proyecto, el equipo utilizó residuos procedentes de una planta procesadora cercana, un recurso abundante teniendo en cuenta que se desperdicia más del 30% de los alimentos producidos cada año.
De este modo, la descomposición de estos desechos contribuye a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, por lo que transformarlos evita el impacto ambiental y, al mismo tiempo, los convierte en una fuente energética aprovechable.
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Pero esto lo único, pues la tecnología HTL es aplicable a múltiples tipos de biomasa. Desde lodos de depuradora hasta algas, estiércol de cerdo o residuos agrícolas, este proceso cobra protagonismo en el impulso de la economía circular.
Y es que, tal y como señala Yuanhui Zhang, profesor de ABE y autor del estudio, "para cumplir con los objetivos de la industria de la aviación de descarbonizar el combustible para aviones, necesitamos muchas fuentes renovables diferentes, y la agricultura va a desempeñar un papel fundamental en lo que respecta al suministro de materias primas".
El proceso
Tras obtener el biopetróleo, los investigadores se centraron en purificarlo y refinarlo hasta convertirlo en un combustible apto para la aviación.
Primero eliminaron impurezas como la humedad, las cenizas o la sal. Después, aplicaron un proceso de bidrotratamiento catalítico, que utiliza hidrógeno y catalizadores para retirar compuestos no deseados como nitrógeno, oxígeno y azufre, dejando únicamente los hidrocarburos necesarios para una combustión eficiente.
Y, entre decenas de opciones, el catalizador comercial más eficaz resultó ser la combinación de cobalto y molibdeno.
La optimización del hidrotratamiento requirió ajustar la temperatura, la cantidad de catalizador, el flujo de hidrógeno y el tiempo de retención.
El resultado final fue un SAF que superó con éxito las pruebas de preselección Alfa y Beta, según los estándares de la Sociedad Americana Para Pruebas y Materiales (ASTM) y la Administración Federal de Aviación (FAA).
Y es que, tal y como muestra la investigación, lo más notable fue que el combustible cumplió todas las especificaciones del queroseno convencional sin necesidad de aditivos ni mezclas, un hito inusual en el cambio de combustibles renovables para aviación.
Extrapolar conocimientos
Zhang subraya que el proceso podría escalarse para su uso industrial y que su utilidad va más allá de la aviación. Pues, dice, el método podría aplicarse a otros aceites para generar combustibles semiautomáticos o incluso sustituir compuestos derivados del petróleo empleado en la fabricación de plástico.
"Nuestra investigación ayuda a resolver los problemas científicos y de ingeniería, y luego la industria puede intervenir. Esto tiene un enorme potencial para las oportunidades de negocio y el desarrollo económico", asegura.
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El investigador también desarrolló un índice de bioeconomía circular para medir el impacto de tecnologías como esta. Y es que, según él, el proceso ejemplifica la transición hacia un modelo donde los residuos se convierten en recursos.
"En una economía lineal, simplemente producimos algo, lo usamos y lo desechamos. En este proyecto, aprovechamos los residuos y recuperamos la energía y los materiales para crear un producto útil. Esto completa un eslabón perdido en el paradigma circular", añade
