O pesquisador do PNNL, Rich Hallen, ajudou a desenvolver um processo que converte etanol em combustível de aviação em parceria com a LanzaTech. Embora o etanol possa ser obtido de qualquer matéria-prima, açúcar, milho, lixo etc., A LanzaTech produz etanol usando emissões de gases residuais de instalações industriais. Ao acoplar o gás residual ao etanol e o etanol aos processos de jato, a equipe pode transformar gases residuais industriais em combustível de aviação. Um organismo de padrões internacionais, ASTM, acaba de revisar seu padrão para permitir o etanol como matéria-prima para a produção de combustível de aviação. Crédito:PNNL / Andrea Starr
A ASTM International revisou recentemente o ASTM D7566 Anexo A5 - a Especificação Padrão para Combustível de Turbina de Aviação Contendo Hidrocarbonetos Sintetizados - para adicionar etanol como matéria-prima aprovada para a produção de querosene parafínico sintético de álcool para jato (ATJ-SPK). A revisão do Anexo A5 da ASTM D7566 abre o caminho para uma maior adoção de combustíveis de aviação sustentáveis porque as matérias-primas do etanol podem ser feitas de muitas fontes diferentes de baixo custo. Por trás desse avanço significativo está a tecnologia do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico do Departamento de Energia - oito anos em construção - e seu parceiro industrial, LanzaTech.
Usando sua experiência em química e catálise, PNNL desenvolveu um processo termocatalítico exclusivo para converter etanol em ATJ-SPK. A primeira etapa do processo é converter o etanol em etileno ("desidratação"). Durante a segunda etapa ("oligomerização"), as moléculas de etileno são quimicamente combinadas para construir a gama de moléculas de hidrocarbonetos necessárias para o combustível de aviação. Esses hidrocarbonetos são então hidrogenados, seguido de fracionamento para produzir querosene parafínico sintético de álcool a jato com as propriedades desejadas. O processo pode usar etanol de qualquer origem, incluindo etanol produzido por meio do processo de conversão de gás em etanol de propriedade da LanzaTech.
PNNL trabalhou com a LanzaTech para escalar o catalisador, e a LanzaTech ampliou todo o processo para produzir 4, 000 galões de ATJ-SPK derivado do etanol. A LanzaTech compilou os dados de uma extensa análise e teste do produto ATJ-SPK em um relatório de pesquisa para revisão pela Federal Aviation Administration, bem como por OEMs de aeronaves e motores. A revisão verificou que o ATJ-SPK atende a todas as propriedades adequadas para a finalidade exigidas pela ASTM D4054, a Prática Padrão para Qualificação e Aprovação de Novos Combustíveis de Turbina de Aviação e Aditivos de Combustível. Seguindo esta revisão, uma cédula foi submetida aos membros da ASTM para aprovar a adição de etanol como matéria-prima na ASTM D7566 Anexo A5, que passou em 1º de abril deste ano. Uma segunda votação também foi aprovada, aumentando a proporção de mistura de ATJ-SPK para 50 por cento de 30 por cento. Como resultado, O combustível de aviação sustentável produzido a partir do etanol usando um processo de álcool para jato pode ser usado por companhias aéreas comerciais em até 50% de misturas com o combustível de aviação convencional.
"As companhias aéreas comerciais consomem muito combustível, e é um dos principais contribuintes para seus custos. O combustível de aviação sustentável oferece às companhias aéreas outra opção, que traz benefícios para o meio ambiente e oferece uma proteção contra oscilações nos preços do petróleo, "disse Corinne Drennan, líder do setor para tecnologias de bioenergia no PNNL. "A qualificação ASTM de ATJ-SPK em uma proporção de mistura de 50 por cento é um avanço significativo. Em teoria, metade do combustível que abastece as companhias aéreas comerciais poderia vir de combustível derivado do etanol. Esperamos avançar na tecnologia para reduzir os custos de produção e melhorar ainda mais a intensidade de carbono dos combustíveis de aviação sustentáveis a partir do etanol. "
"A qualificação ASTM de combustível de aviação derivado do etanol significa que, onde houver etanol sustentável, temos potencial para produzir combustível de aviação com baixo teor de carbono", disse Jennifer Holmgren, diretor executivo da LanzaTech. “A escala de produção é o que importa, e a inclusão de etanol em ASTM D7566 Anexo A5 é, Portanto, extremamente significativo, pois significa que podemos acessar grandes volumes de matéria-prima de etanol sustentável globalmente para apoiar as metas de descarbonização do setor de aviação. "
ASTM International desenvolve padrões em todo o mundo para uma variedade de indústrias, incluindo a aviação. Seus padrões são usados por empresas e governos para garantir um alto grau de desempenho.
Este trabalho foi apoiado pelo Escritório de Tecnologias de Bioenergia do Departamento de Energia.
