Equipe converte resíduos biológicos em combustível compatível com diesel

Em um passo em direção à produção de combustíveis renováveis ​​que são compatíveis com a infraestrutura de combustível diesel existente, pesquisadores relatam que podem converter resíduos úmidos, como suínos e restos de comida, em um combustível que pode ser misturado com diesel e que compartilha a eficiência de combustão do diesel.

Os pesquisadores relatam as descobertas na revista Nature Sustainability.

“A demonstração de que os combustíveis produzidos a partir de resíduos líquidos podem ser usados ​​em motores é um grande passo para o desenvolvimento de combustíveis úmidos sustentáveis”, disse Brajendra K. Sharma, pesquisadora do Centro de Tecnologia Sustentável de Illinois na Universidade de Illinois. O professor de engenharia agrícola e biológica Yuanhui Zhang conduziu a pesquisa. Seu ex-aluno de graduação Wan-Ting (Grace) Chen é o primeiro autor do artigo e professor da Universidade de Massachusetts, Lowell. O professor de ciência mecânica e engenharia Chia-Fon Lee e o estudante de pós-graduação Timothy Lee conduziram os testes do motor.

“Os Estados Unidos produzem anualmente 79 milhões de toneladas de bio-resíduos secos provenientes do processamento de alimentos e da produção de animais”, com mais esperados à medida que a urbanização aumenta, escreveram os pesquisadores. Um dos maiores obstáculos para extrair energia desses resíduos é o seu teor de água. A secagem requer quase tanta energia quanto pode ser extraída dela.

A liquefação hidrotérmica é uma solução potencial para este problema porque usa a água como meio de reação e converte até mesmo componentes lipídicos não-lipídicos (não gordurosos) em óleo biócrino que pode ser processado posteriormente em combustíveis para motores, relatam os pesquisadores.

Estudos anteriores tropeçaram na tentativa de destilar o biorresíduo gerado pelo HTL em combustíveis estáveis ​​e utilizáveis. Para a nova pesquisa, a equipe combinou destilação com um processo chamado esterificação para converter as frações mais promissoras de biócrito destilado em um combustível líquido que pode ser misturado com diesel. O combustível atende aos padrões e especificações atuais para combustível diesel.

“Nosso grupo desenvolveu reatores HTL em escala piloto para produzir o óleo para modernização”, disse Chen. “Nós também fomos capazes de separar as frações destiláveis ​​do óleo. Usando 10-20% de destilados atualizados combinados com diesel, vimos uma saída de 96-100% e emissões similares de poluentes para o diesel comum”.

Liderada por Zhang, a equipe está construindo um reator em escala piloto que pode ser montado em um trailer móvel e “tem a capacidade de processar uma tonelada de resíduos biológicos e produzir 30 galões de óleo biológico por dia”, disse Zhang. “Essa capacidade permitirá que a equipe conduza mais pesquisas e forneça parâmetros-chave para aplicação em escala comercial.”

Wan-Ting Chen et al, Renewable diesel blendstocks produced by hydrothermal liquefaction of wet biowaste, Nature Sustainability (2018). DOI: 10.1038/s41893-018-0172-3

Via TechXplore

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