Устойчивое авиатопливо из пищевых отходов

Руководитель исследования профессор Юаньхуэй Чжан сравнивает такой подход с использованием этанола в автомобилях: био-компонент смешивается с ископаемым топливом для совместимости с двигателями. «Было бы крайне сложно произвести достаточно SAF, чтобы полностью удовлетворить запросы отрасли, поэтому стратегия смешивания с определённым процентом смеси — разумный путь», — поясняет он. Тесты проводились на смеси 50/50, и по словам учёного, вполне реально использование 10–20% SAF. Ключевые параметры продукта проверены на соответствие стандартам ASTM и Федерального управления гражданской авиации США. Пока работы идут на очень малом масштабе, но лаборатория уже способна производить несколько литров улучшенного топлива для дизельных испытаний, а следующим шагом станут тесты на реактивных двигателях.

Главное узкое место — сбор и возвращение пищевых отходов в полезный оборот. Большая их часть попадает на свалки или в очистные сооружения, где превращается в ил. HTL-технология позволяет использовать в качестве сырья даже обработанные сточные воды, что отчасти решает логистические проблемы. Однако процесс оставляет токсичный и насыщенный питательными веществами побочный продукт — водную фазу HTL-AP. Команда Чжана изучила электрохимические методы извлечения из неё кислот и питательных веществ, а также провела технико-экономический анализ и оценку жизненного цикла для интегрированной схемы: облагораживание бионефти и переработка HTL-AP.

Рассматривались три сценария: базовый, при котором HTL-AP направляется на централизованные очистные сооружения; сценарий с электрохимической переработкой для выделения ценных компонентов; и перспективный сценарий на основе усовершенствованной электрохимической технологии. По сравнению с базовым вариантом, электрохимический подход сейчас почти утраивает стоимость галлона топлива из-за высоких капитальных и эксплуатационных затрат, однако ожидается, что технологический прогресс сравняет их с базовым уровнем в будущем.

Оценка потенциала глобального потепления показала, что и базовый, и усовершенствованный электрохимический варианты способны достичь отрицательных выбросов углерода, снижая общее воздействие на климат. Исследователи заключают, что предложенный путь переработки городских органических отходов в устойчивое авиатопливо технически реализуем, экологически выгоден и способствует становлению циркулярной биоэкономики.