Notícia

Engenheiros descobrem como transformar resíduos orgânicos em aditivos de biocombustíveis renováveis usando radiação

Fonte

Universidade Lancaster

Data

terça-feira, 28 setembro 2021 06:50

Áreas

Biotecnologia. Energia. Sustentabilidade. Tecnologias.

Engenheiros da Universidade Lancaster, no Reino Unido, descobriram uma maneira de gerar aditivos para biocombustíveis renováveis, usando radiação que pode ser derivada de resíduos nucleares.

No Reino Unido, a proporção renovável da gasolina deve aumentar para 20% nos próximos anos, o que significa que a descoberta de um novo caminho de produção para esses aditivos poderia ajudar na luta para reduzir as emissões de dióxido de carbono e enfrentar as mudanças climáticas.

No artigo publicado na revista científica Nature Communications Chemistry, os engenheiros propõem um processo para gerar um desses aditivos, o solketal, usando resíduos de indústrias bioquímicas e nucleares.

Arran Plant, doutorando da Universidade Lancaster, disse: “Esta pesquisa apresenta um novo avanço que utiliza radiação e que poderia, no futuro, ser derivada de resíduos nucleares para produzir aditivos de biocombustível renováveis ​​a partir de resíduos de biodiesel, que poderiam então ser usados ​​em modernas misturas de combustível de petróleo. Com as proporções renováveis ​​de combustíveis derivados do petróleo definidas para aumentar de 5% para 20% até 2030, os aditivos de combustível produzidos desta forma poderiam ajudar a abordar as metas de zerar a emissão líquida de carbono. ”

O Dr. Malcolm Joyce, professor de Engenharia Nuclear na Universidade Lancaster, disse: “A cogeração com energia nuclear é uma área importante da pesquisa atual, por exemplo, usando o calor junto com a produção de eletricidade. Decidimos determinar se a radiação também pode apresentar uma possibilidade semelhante e descobrimos que pode: neste caso, produzindo um aditivo de combustível de baixo teor de carbono”.

A Dra. Vesna Najdanovic, especialista em biocombustíveis da Universidade Aston, também no Reino Unido, ressaltou: “Estou muito animada com nosso trabalho, pois ele revela um novo método para processar resíduos da indústria de biodiesel usando resíduos da energia nuclear. Essa tecnologia verde abrirá o caminho para o uso de resíduos como recurso para a produção de produtos químicos e biocombustíveis valiosos”.

Energia confiável e com baixo teor de carbono a partir de energia nuclear ou de biocombustíveis é parte integrante de muitas estratégias para reduzir as emissões de carbono; no entanto, as usinas nucleares têm altos custos iniciais e a fabricação de biodiesel produz glicerol residual, que tem poucos usos secundários.

Combinar tecnologias para criar matérias-primas a partir do glicerol residual usando radiação ionizante pode diversificar o uso da energia nuclear e também fazer um uso valioso dos resíduos do biodiesel.

Os pesquisadores descobriram que a energia restante do combustível nuclear usado pode ser aproveitada para produzir um catalisador induzido por radiação de curta duração. Este catalisador facilitaria uma reação que produz solketal e acetol. Este processo dispensa a necessidade de etapas dispendiosas e que consomem muita energia, como mudanças de pH, altas temperaturas, altas pressões ou reagentes catalíticos adicionais com custos de processamento de radiação contínuos insignificantes, uma vez totalmente configurado.

Solketal é um aditivo de combustível emergente que aumenta os números de octanas do combustível e reduz a formação de goma, evitando consequentemente a combustão irregular do combustível e perdas de eficiência do motor, ao mesmo tempo que reduz as emissões de partículas. Enquanto isso, o acetol pode ser usado na produção de outros produtos químicos úteis, como propilenoglicol e derivados de furano, ou como um agente de tingimento para a fabricação de têxteis.

Considerando a escalabilidade deste processo para as instalações nucleares existentes na Europa, os pesquisadores levantaram a hipótese de que 104 toneladas por ano de solketal poderiam ser geradas pela coprodução nuclear. Isso equivaleria a quantidades significativas de mistura de combustível utilizável por ano.

Um aumento de 5% a 20% na proporção renovável de misturas de petróleo comercial é previsto até 2030, e foi anunciado recentemente que a gasolina E10 será adotada como o tipo padrão no Reino Unido. O solketal derivado da biomassa, ‘movido’ a energia nuclear, poderia contribuir neste contexto para as metas de emissões líquidas zero, combinando a cogeração e a coprodução com baixo teor de carbono.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Lancaster (em inglês).

Fonte: Universidade Lancaster. Imagem: Pixabay.