p Dependência de combustíveis de petróleo e incêndios florestais violentos:dois separados, desafios em grande escala que poderiam ser resolvidos por uma descoberta científica. p Equipes do Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) e Sandia National Laboratories têm colaborado para desenvolver um processo simplificado e eficiente para converter matéria vegetal lenhosa como crescimento excessivo de floresta e resíduos agrícolas - material que atualmente é queimado intencionalmente ou não - em biocombustível líquido. A pesquisa deles foi publicada recentemente no jornal Química e Engenharia Sustentáveis ​​da ACS .

p "De acordo com um relatório recente, em 2050, haverá 38 milhões de toneladas métricas de biomassa lenhosa seca disponíveis a cada ano, tornando-se uma fonte de carbono excepcionalmente abundante para a produção de biocombustíveis, "disse Carolina Barcelos, um engenheiro de processo sênior na Unidade de Desenvolvimento de Processos de Biocombustíveis e Bioprodutos do Berkeley Lab (ABPDU).

p Contudo, esforços para converter biomassa lenhosa em biocombustível são normalmente prejudicados pelas propriedades intrínsecas da madeira que a tornam muito difícil de decompor quimicamente, acrescentou o cientista pesquisador da ABPDU Eric Sundstrom. "Nossos dois estudos detalham um caminho de conversão de baixo custo para fontes de biomassa que, de outra forma, seriam queimadas no campo ou em pilhas de corte, ou aumentar o risco e a gravidade dos incêndios florestais sazonais. Temos a capacidade de transformar essas fontes renováveis ​​de carbono da poluição do ar e riscos de incêndio em um combustível sustentável. "

p Em um estudo liderado por Barcelos e Sundstrom, os cientistas usaram produtos químicos não tóxicos, enzimas disponíveis comercialmente, e uma cepa de levedura especialmente projetada para converter madeira em etanol em um único reator, ou "maconha". Além disso, uma análise tecnológica e econômica subsequente ajudou a equipe a identificar as melhorias necessárias para atingir a produção de etanol a US $ 3 por galão de gasolina equivalente (GGE) por meio dessa via de conversão. O trabalho é o primeiro processo de ponta a ponta para a produção de etanol a partir de biomassa lenhosa apresentando alta eficiência de conversão e uma configuração simples de um vaso. (Como qualquer cozinheiro sabe, receitas de um só pote são sempre mais fáceis do que aquelas que exigem vários potes, e neste caso, também significa menor uso de água e energia.)

p Em um estudo complementar, liderado por John Gladden e Lalitendu Das no Joint BioEnergy Institute (JBEI), uma equipe ajustou o processo de um único recipiente para que pudesse converter biomassa lenhosa da Califórnia, como pinho, amêndoa, noz, e restos de árvores de abeto - com o mesmo nível de eficiência dos métodos existentes usados ​​para converter biomassa herbácea, mesmo quando a entrada é uma mistura de diferentes tipos de madeira.

p "Removendo biomassa lenhosa das florestas, como os pinheiros da Sierra, e de áreas agrícolas como os pomares de amendoeiras do Vale Central da Califórnia, podemos resolver vários problemas ao mesmo tempo:incêndios florestais desastrosos em estados propensos a incêndios, riscos de poluição do ar devido à queima controlada de resíduos da colheita, e nossa dependência de combustíveis fósseis, "disse Das, um pós-doutorado no JBEI e Sandia. "Além disso, reduziríamos significativamente a quantidade de carbono adicionado à atmosfera e criaríamos novos empregos na indústria de bioenergia ”.

p O etanol já é utilizado como aditivo redutor de emissões na gasolina convencional, normalmente constituindo cerca de 10% da gasolina que colocamos em nossos carros e caminhões. Alguns veículos especiais são projetados para operar com combustível com composições de etanol mais altas de até 83%. Além disso, o etanol gerado a partir da biomassa vegetal pode ser usado como ingrediente para fazer diesel e combustíveis de aviação mais complexos, que estão ajudando a descarbonizar os setores de aviação e frete difíceis de eletrificar. Atualmente, a fonte mais comum de etanol de base biológica são os grãos de milho - um material amiláceo que é muito mais fácil de decompor quimicamente, mas requer terra, agua, e outros recursos para produzir.

p Esses estudos indicam que a biomassa lenhosa pode ser decomposta com eficiência e convertida em biocombustíveis avançados em um processo integrado que é competitivo em termos de custo com o etanol de milho à base de amido. Essas tecnologias também podem ser usadas para produzir biocombustíveis "drop-in" que são quimicamente idênticos aos compostos já presentes na gasolina e no diesel.

p As próximas etapas neste esforço são desenvolver, Projeto, e implantar a tecnologia em escala piloto, que é definido como um processo que converte uma tonelada de biomassa por dia. As equipes do Berkeley Lab estão trabalhando com a Aemetis, uma empresa avançada de combustíveis renováveis ​​e bioquímicos com sede na Bay Area, comercializar a tecnologia e lançá-la em escalas maiores assim que a fase piloto estiver concluída.