
科學家說,一項新技術可以將廢水轉換為生物燃料,以將飛機排放量減少70%,而常規噴氣燃料則將其削減。
目前,可持續航空燃料(SAF)不到航空業使用的燃料的1%,但迫切需要尋找更綠色的燃油解決方案全球二氧化碳排放量的2.5%來自航空。
主流航空燃料選擇使用石油,而替代選擇依賴於脂肪或油脂。在4月25日發表在《期刊》上的一項研究中ACS可持續化學和工程,科學家概述了將從啤酒廠和奶牛場從啤酒廠和奶牛場轉化為SAF所需成分的技術 - 即揮發性脂肪酸。
科學家部署了甲烷排除的厭氧消化(MAAD) - 這一過程由Meltem Urgun DemirtasArgonne National Lab的可持續材料和流程部門經理。在此過程中,細菌而不是傳統的廢水處理,通過厭氧消化,將廢水轉化為丁酸和乳酸。科學家說,這些酸隨後可以轉化為SAF。
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但是,該過程還會產生乳酸,從而限制了SAF的產生,甚至降低了從揮發性脂肪酸轉化為SAF的碳效率。為了解決這個問題,科學家還創建了一種電化學分離方法,該方法從廢水中提取有機化合物。
最終結果是開發了原位產品恢復過程,該過程通過膜分離消除了複雜混合物中所需的廢物。加上厭氧消化,這些方法使團隊能夠創建耐用的微生物群落,從而產生大量的丁酸。
Argonne國家實驗室的科學家將繼續致力於改善其發現的可持續性,甚至研究可與該技術一起使用的原料中的其他材料。這些努力由DOE的能源效率辦公室和可再生能源的生物能源技術辦公室提供資金。希望通過資助研究工作,科學家將實現其商業化過程並擴展其成本以創建足夠的SAF來滿足商業部門需求的足夠的目標。
科學家以前有突出了廢水的負面影響在生態系統上。造成廢水的藻類開花“可能導致生物多樣性變化”,英國國家歷史博物館的生命科學研究員安妮·瓊布魯特(Anne Jungblut)說,生物多樣性的變化可能會觸發整個河流的有害後果。
“兩種廢水流都富含有機物,使用傳統的廢水處理方法對其進行處理,”研究主要作者Taemin Kim,Argonne的能源系統分析師在陳述。 “使用我們的技術,我們不僅在處理這些廢物流,而且為航空業製造低碳可持續燃料。”
膜輔助的原位產品恢復過程可將溫室氣體降低70%,同時仍然是成本效益的最終產品。根據美國環境保護局的說法,溫室氣體通過含有熱量而導致氣候變化,這會在各種生物群落中引起連鎖反應。通過通過這一過程大大減少它們,Argonne的科學家可能會採取第一步來應對氣候變化並消除對有害燃料的需求。