- Los residuos plásticos ahora se pueden convertir directamente en combustible para aviones utilizable
- Un sistema de reactor en tándem descompone el plástico a 460 grados centígrados
- Los sitios catalíticos de rutenio proporcionan una selectividad mucho mejor que las alternativas comerciales
Investigadores de la Universidad Forestal de Nanjing y la Universidad de Tsinghua han demostrado un nuevo método para convertir los desechos plásticos directamente en combustible para aviones utilizable, con costos de producción estimados que oscilan entre 1,0 y 1,8 dólares por kilogramo.
El trabajo se produce mientras las aerolíneas, los gobiernos y los productores de combustible continúan buscando alternativas que puedan reducir la dependencia del combustible para aviones convencional de origen fósil.
Aunque la tecnología aún está en desarrollo, los investigadores dicen que su método combina características favorables del combustible con una economía que parece competitiva sobre el papel.
Un nuevo diseño de reactor convierte los residuos plásticos en combustible para aviones
Investigación, publicada poder de la naturalezamuestra un sistema de reactor en tándem que utiliza hidropirólisis e hidrogenolisis que puede convertir desechos plásticos en hidrocarburos del tipo combustible para aviones.
Los investigadores señalan que el material plástico entra primero en un horno a una temperatura de 460 grados centígrados, donde se descompone en pequeños compuestos moleculares.
Estos productos intermedios luego pasan a una segunda etapa que opera a 160°C, donde un catalizador especialmente diseñado los convierte en combustible para aviones rico en cicloalcanos adecuado para una evaluación adicional.
Los profesores Yadong Li y Dingsheng Wang explican que controlar la mezcla del producto final ha sido durante mucho tiempo un desafío en la investigación de la conversión de plástico.
“El problema que nos frena es la selectividad”, dijeron, señalando que los métodos convencionales a menudo producen una distribución generalizada de productos químicos y son difíciles de controlar.
El equipo se centró en sitios de rutenio atómicamente dispersos, o Ru, soportados sobre materiales de óxido de cobalto y aluminio.
Después de evaluar múltiples configuraciones de catalizadores, descubrieron que los sitios de Ru aislados proporcionaban un comportamiento de reacción significativamente diferente en comparación con las alternativas convencionales.
Informaron que el catalizador logró un rendimiento de hidrogenación 100 veces mayor que un catalizador comercial de Ru/C en un paso clave del procesamiento.
Las afirmaciones sobre economía y sostenibilidad llaman la atención
La investigación se produce en medio de esfuerzos continuos para expandir la producción sostenible de combustible de aviación mientras las aerolíneas enfrentan presión para reducir las emisiones.
La aviación sigue siendo uno de los sectores más difíciles de descarbonizar porque las aeronaves requieren combustibles líquidos densos en energía que puedan operar en condiciones de vuelo exigentes.
El grupo informó sobre la preparación y prueba exitosas del catalizador a escala de gramos, afirmando que tanto la producción del catalizador como el proceso de hidrogenación parecen capaces de escalarse aún más.
Los investigadores dijeron que el combustible resultante exhibía características de rendimiento atractivas y potencialmente ofrecía una economía favorable.
“Un análisis tecnoeconómico sitúa el precio de venta mínimo competitivo entre 1,0 y 1,8 dólares por kilogramo”, dijeron Li y Wang, describiendo la estimación como competitiva.
A modo de comparación, el combustible para aviones convencional de origen fósil cuesta actualmente entre 1,00 y 1,30 dólares por kilogramo, aunque los precios varían según los mercados petroleros mundiales y las condiciones de las refinerías.
Dada la volatilidad asociada a los mercados petroleros mundiales, el conflicto con Irán y las tensiones en otras regiones productoras de petróleo, cada vez es más difícil ignorar una alternativa con precios competitivos.
El trabajo futuro se centrará en sistemas de alimentación continua destinados a mejorar la producción de catalizadores a escala de kilogramos y la eficiencia operativa.
vía Techxplore
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