Los científicos de China han desarrollado un proceso para convertir los desechos vegetales de la agricultura y la extracción de madera en combustible de aviación de alta densidad. Su investigación, publicado el 21 de marzo en la revista Joule , puede ayudar a reducir las emisiones de CO2 de los aviones y cohetes.

Celulosa, el componente principal del biocombustible, es barato renovable y polímero muy abundante que forma las paredes celulares de las plantas. Mientras que los alcanos de cadena (como el octano ramificado, dodecano y hexadecano) se han derivado previamente de la celulosa para su uso en combustible de aviación, los 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 de Física Química de Dalian y autor del estudio, cree que este nuevo biocombustible podría ser fundamental para ayudar a que la aviación "se vuelva ecológica".

"Nuestro biocombustible es importante para mitigar las emisiones de CO2 porque se deriva de la biomasa y tiene una mayor densidad (o valores caloríficos volumétricos) 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 útil de la aeronave 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 en 2, 5-hexanodiona usando la reacción química de hidrogenólisis. Luego desarrollaron un método para separar el compuesto 2, 5-hexanodiona al convertir el 5-metilfurfural en producto de hidrogenólisis en 2, 5-hexanodiona, manteniendo 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, hicieron reaccionar hidrógeno con el 2, 5-hexanodiona a partir de 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% superior a la de los combustibles para aviación convencionales. Gran parte de la magia del biocombustible radica en esta alta densidad:se puede usar como combustible de reemplazo mayorista o como aditivo para mejorar la eficiencia de otros combustibles para aviones.

"Los aviones que utilizan este combustible pueden volar más lejos y transportar más que los que utilizan combustible de aviación convencional, que puede disminuir el número de vuelo y disminuir las emisiones de CO2 durante el despegue (o lanzamiento) y aterrizaje, "dice Li.

Aunque los investigadores produjeron el biocombustible a escala de laboratorio en este estudio, Li y su equipo creen que el proceso es 'barato, abundante materia prima de celulosa, menos pasos de producción, y un menor costo y consumo de energía significan que pronto estará listo para 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 frena 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 renovable y ecológico que puede reemplazar el diclorometano usado en la hidrogenólisis de celulosa a 2, 5-hexanodiona, "dice Li". Al mismo tiempo, estudiaremos la aplicación de 2, 5-hexanodiona en la síntesis de otros combustibles y productos químicos de valor añadido ".