p Financiado por um subsídio do Departamento de Energia dos EUA, uma equipe de pesquisadores do Worcester Polytechnic Institute (WPI) está criando uma maneira melhor de converter resíduos de alimentos em biocombustíveis que são ecologicamente corretos, um projeto que teria um impacto sobre os problemas globais, como a dependência do petróleo bruto, desperdício de comida, e poluição da água. p Usar o desperdício de alimentos para criar biocombustíveis não é novidade, mas os processos desenvolvidos até agora, que são complicados e caros, não pegou. Em um artigo publicado na revista de acesso aberto Energias , Michael Timko, professor associado de engenharia química, relatórios sobre o trabalho de uma equipe de colegas para melhorar significativamente o rendimento do óleo do processo de conversão de alimentos residuais, melhorando também a eficiência.

p "As pessoas trabalham há décadas para fazer combustíveis que competem com o petróleo, "Timko disse." Estamos tentando reduzir nossa dependência do petróleo bruto, um recurso em esgotamento que contribui para as mudanças climáticas. Se pudermos fazer isso usando algo que, de outra forma, continuaria arquivando nossos aterros municipais, são duas maneiras de estarmos beneficiando nosso meio ambiente. Isso provavelmente não é suficiente para tornar o processo economicamente viável ainda, mas é um passo na direção certa. "

p Timko disse que seu processo descrito no novo jornal, que foi financiado por um ano, $ 168, 373 Subsídio SBIR do Departamento de Energia dos EUA, pode se tornar uma maneira econômica de transformar alimentos que estragaram ou estão sendo descartados em biocombustíveis para escolas de energia, restaurantes, mercearias, e até comunidades inteiras. Ele disse que prevê reatores que permitiriam a empresas e instituições que vendem ou servem comida para processar seus resíduos para gerar um combustível líquido que eles poderiam usar para gerar energia, economizando dinheiro e ajudando o meio ambiente. E, ele disse, mantendo os resíduos de alimentos fora dos aterros sanitários, onde se decompõe para produzir gases de efeito estufa e poluição da água, o processo terá benefícios ambientais significativos.

p Cerca de um terço de todos os alimentos produzidos para consumo humano são perdidos ou desperdiçados - cerca de 1,3 bilhão de toneladas por ano, ou uma perda de aproximadamente $ 161 bilhões, de acordo com a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura. Trinta milhões de toneladas são desperdiçadas a cada ano apenas nos EUA.

p Os cientistas sabem há décadas como fazer combustíveis líquidos e gasosos a partir de resíduos de alimentos, usando vários processos e com sucesso variável. Um processo mais novo, liquefação hidrotérmica, é uma alternativa promissora, mas os outros, tem desvantagens. Através deste processo, biomassa úmida (como comida residual) é colocada em um reator semelhante a uma panela de pressão e exposta a altas temperaturas e pressões. Sob estas condições, os hidrocarbonetos da biomassa se decompõem para produzir um biocombustível semelhante ao petróleo bruto.

p O problema é que uma fração significativa dos compostos orgânicos produzidos, incluindo ácidos e álcoois, acabam na fase aquosa produzida pela reação e não são convertidos em biocombustível. A água residual pode ser processada posteriormente para produzir mais óleo utilizável ou tratada para torná-la limpa o suficiente para ser descarregada, mas qualquer uma das opções adiciona um custo considerável e usa energia adicional.

p “Nosso desafio é fazer um combustível econômico quando comparado aos combustíveis derivados do petróleo, "Timko disse." Na verdade, nosso biocombustível deve ser mais barato do que o petróleo, porque essa indústria tem 80 a 100 anos de ímpeto e uma enorme infraestrutura por trás dela. "

p Timko e sua equipe decidiram adicionar catalisadores à reação de liquefação para ver se eles poderiam reduzir a quantidade de compostos de carbono perdidos para a fase aquosa e aumentar o rendimento do óleo, tornando o processo mais eficiente e econômico. Eles experimentaram dois tipos de compostos:carbonato de sódio (Na2Co3), um catalisador homogêneo, e um grupo de catalisador heterogêneo conhecido como óxidos mistos de cério-zircônio (CeZrOx).

p Embora o carbonato de sódio não tenha aumentado significativamente o rendimento do óleo, adicionar CeZrOx fez (de menos de 40 por cento para mais de 50 por cento), enquanto reduz a quantidade de compostos restantes na fase aquosa. "Ao adicionar esses catalisadores, conseguimos aumentar o rendimento do biocombustível e diminuir a perda de compostos para a fase aquosa em 50 por cento. Uma mudança de 50 por cento é muito promissora, "disse Timko.

p Em pesquisas em andamento, a equipe está investigando outros catalisadores potenciais, incluindo lama vermelha - um resíduo criado durante a produção de alumínio, que é barato, estábulo, e confiável.

p Alex Maag, um estudante de pós-graduação WPI em engenharia química, coordenou os experimentos de laboratório para o projeto e supervisionou as contribuições de uma equipe do Major Qualifying Project (MQP):graduada sênior em engenharia química Maria Bailey, Jeremy Hemingway, e Nick Carabillo. (O MQP é um projeto de nível profissional ou experiência de pesquisa que todos os alunos de graduação do WPI devem concluir.) Maag é co-autor do artigo Energies, junto com Timko, Geoffrey Tompsett, professor assistente de pesquisa de engenharia química, e Alex Paulsen, Ted Amundsen, e Paul Yelvington da Mainstream Engineering Corporation em Rockledge, Flórida

p "Ao usar algo que, de outra forma, iria para os nossos aterros sanitários, "disse Maag, "contribuindo para a produção de metano, um gás de efeito estufa, bem como poluição e erosão da água, seremos capazes de reduzir nossa dependência do petróleo bruto, um recurso decrescente que contribui para a mudança climática. Estamos resolvendo dois problemas de uma vez. "