ASTM International revisó recientemente ASTM D7566 Anexo A5 — la Especificación estándar para combustible de turbina de aviación que contiene hidrocarburos sintetizados — para agregar etanol como materia prima aprobada para producir queroseno parafínico sintético de inyección de alcohol (ATJ-SPK). La revisión del Anexo A5 de ASTM D7566 allana el camino para una mayor adopción de combustibles de aviación sostenibles porque las materias primas de etanol pueden obtenerse de muchas fuentes diferentes de bajo costo. Detrás de este avance significativo se encuentra la tecnología del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía (ocho años en desarrollo) y su socio industrial, LanzaTech.

Utilizando su experiencia en química y catálisis, PNNL desarrolló un proceso termocatalítico único para convertir etanol en ATJ-SPK. El primer paso del proceso es convertir el etanol en etileno ("deshidratación"). Durante el segundo paso ("oligomerización"), Las moléculas de etileno se combinan químicamente para construir la gama de moléculas de hidrocarburos necesarias para el combustible de aviación. Estos hidrocarburos luego se hidrogenan, seguido de fraccionamiento para producir queroseno parafínico sintético de inyección de alcohol con las propiedades deseadas. El proceso puede utilizar etanol de cualquier fuente, incluido el etanol producido mediante el proceso patentado de conversión de gas a etanol de LanzaTech.

PNNL trabajó con LanzaTech para escalar el catalizador, y LanzaTech amplió todo el proceso para producir 4, 000 galones de ATJ-SPK derivado del etanol. LanzaTech recopiló los datos de análisis y pruebas exhaustivos del producto ATJ-SPK en un informe de investigación para que lo revisen la Administración Federal de Aviación y los fabricantes de equipos originales de motores y aeronaves. La revisión verificó que el ATJ-SPK cumple con todas las propiedades adecuadas para el propósito requeridas por ASTM D4054, la Práctica estándar para la calificación y aprobación de nuevos combustibles y aditivos de combustible para turbinas de aviación. Después de esta revisión, se envió una boleta a los miembros de ASTM para aprobar la adición de etanol como materia prima en ASTM D7566 Anexo A5, que pasó el 1 de abril de este año. También pasó una segunda votación, aumentando la proporción de mezcla de ATJ-SPK al 50 por ciento desde el 30 por ciento. Como resultado, El combustible de aviación sostenible producido a partir de etanol mediante un proceso de conversión de alcohol a avión puede ser utilizado por las aerolíneas comerciales en mezclas de hasta un 50 por ciento con combustible de avión convencional.

"Las aerolíneas comerciales consumen mucho combustible, y es uno de los principales contribuyentes a sus costos. El combustible de aviación sostenible ofrece a las aerolíneas otra opción, que tiene beneficios para el medio ambiente y ofrece una cobertura contra los cambios en los precios del petróleo, "dijo Corinne Drennan, líder del sector de tecnologías de bioenergía en PNNL. "La calificación ASTM de ATJ-SPK en una proporción de mezcla del 50 por ciento es un paso adelante significativo. En teoría, la mitad del combustible que alimentan las aerolíneas comerciales podría provenir de combustible derivado del etanol. Esperamos avanzar en la tecnología para reducir los costos de producción y mejorar aún más la intensidad de carbono de los combustibles de aviación sostenibles a partir del etanol ".

"La calificación ASTM del combustible para aviones derivado del etanol significa que donde hay etanol sostenible tenemos el potencial de producir combustible para aviones con bajo contenido de carbono", dijo Jennifer Holmgren, director ejecutivo de LanzaTech. "La escala de producción es lo que importa, y la inclusión de etanol en ASTM D7566 Anexo A5 es, por lo tanto, enormemente significativo, ya que significa que podemos acceder a grandes volúmenes de materia prima de etanol sostenible a nivel mundial para respaldar los objetivos de descarbonización del sector de la aviación ".

ASTM International desarrolla normas en todo el mundo para una variedad de industrias, incluida la aviación. Las empresas y los gobiernos utilizan sus estándares para garantizar un alto grado de rendimiento.

Este trabajo fue apoyado por la Oficina de Tecnologías de Bioenergía del Departamento de Energía.