Trabajan en nuevo combustible para aviones a base de aguas residuales que podría reducir las emisiones en un 70 %

Un nuevo trabajo científico avanza fuertemente sobre el desarrollo de combustibles para aviones utilizando aguas residuales. Su eficiencia sería muy alta permitiría reducir las emisiones de CO2 del sector en un 70 %.

Contaminación industria aeronautica
Las emisiones de la industria aeronáutica representan un 2,5 % del total de las emisiones globales. Imagen: CC

El descubrimiento parece abrir la puerta a una nueva tecnología que en un futuro permita mitigar buena parte de la contaminación que genera la industria aeronáutica. En concreto, un grupo de científicos han descubierto cómo convertir las aguas residuales en biocombustible para reducir las emisiones de los aviones en un 70 %, tal como indica Live Science.

Las emisiones de la industria aeronáutica aportan el 2,5 % a las emisiones globales de dióxido de carbono, pero se ha comprobado que explican el 4 % del calentamiento global.

De esta manera se crea una nueva versión sostenible del combustible de aviación utilizando biomasa y residuos agrícolas. El combustible de aviación sostenible (SAF, por sus siglas en inglés) actualmente representa menos del 1 % del combustible utilizado en la industria de la aviación, pero realmente existe una necesidad apremiante de encontrar soluciones de combustible más ecológicas, ya que el 2,5 % de las emisiones globales de dióxido de carbono provienen de la aviación.

Un interesante informe de Our World in Data nos muestra en detalles qué proporción de las emisiones de dióxido de carbono aporta la aviación, que más allá de representar el 2,5 % de las emisiones globales han contribuido con el 4 % del calentamiento del planeta. Las opciones de combustible de aviación convencionales utilizan petróleo, mientras que las opciones alternativas se han basado en grasas o sebo.

Un luz al final del túnel

Ahora, en un estudio publicado el 25 de abril pasado en la revista ACS Sustainable Chemistry and Engineering, los científicos describieron una tecnología que convierte las aguas residuales de las cervecerías y las granjas lecheras en los ingredientes necesarios para el SAF, es decir, ácidos grasos volátiles.

Los científicos utilizaron la digestión anaeróbica con metano detenido (MAAD), un proceso iniciado por Meltem Urgun Demirtas, gerente del departamento de Materiales y Procesos Sustentables del Laboratorio Nacional de Argonne (ANL). En este proceso, las bacterias, en lugar de los tratamientos tradicionales de aguas residuales, descomponen la materia orgánica de las aguas residuales mediante digestión anaeróbica, convirtiendo las aguas residuales en ácido butírico y ácido láctico.

Estos ácidos podrían luego convertirse en SAF, dijeron los científicos en sus conclusiones. El equipo que desarrolló esta investigación estuvo comandado por Haoran Wu del ANL. Sin embargo, el proceso también produce ácidos lácticos, que limitan la producción de SAF e incluso reducen su eficiencia de carbono cuando se convierte de ácidos grasos volátiles a SAF. Para solucionar esto, los científicos también crearon un método de separación electroquímica, que extrae compuestos orgánicos de las aguas residuales.

Resultados esperanzadores

El resultado final fue el desarrollo de un proceso de recuperación de productos in situ que elimina los desechos deseados en mezclas complejas a través de la separación por membranas. Junto con la digestión anaeróbica, estos métodos permitieron al equipo crear comunidades microbianas duraderas que produjeron una gran cantidad de ácido butírico. Los científicos del ANL seguirán trabajando para mejorar la sostenibilidad de sus hallazgos e incluso investigarán otros materiales a partir de materias primas que podrían utilizarse con esta tecnología.

Emisiones de industria aeronáutica
Emisiones globales de CO2 de la aviación desde 1940. Imagen: CC- Our World in Data

La esperanza es que al financiar los esfuerzos de investigación, los científicos cumplan su objetivo de comercializar el proceso y ampliarlo para crear suficiente SAF para satisfacer el 100% de la demanda del sector comercial. Los científicos han destacado anteriormente los efectos negativos de las aguas residuales en los ecosistemas. Las floraciones de algas que se derivan de las aguas residuales pueden "provocar un cambio en la biodiversidad", dijo Anne Jungblut, investigadora de ciencias de la vida en el Museo Nacional de Historia del Reino Unido. Los cambios en la biodiversidad pueden desencadenar consecuencias perjudiciales para ríos enteros.

Esta solución sería entonces un beneficio a dos puntas. Taemin Kim, analista de sistemas energéticos de Argonne indicó que "con nuestra tecnología, no solo tratamos estas corrientes de residuos, sino que también fabricamos combustible sostenible con bajas emisiones de carbono para la industria de la aviación". El proceso de recuperación de productos in situ asistido por membranas reduce los gases de efecto invernadero en un 70 % y sigue siendo un producto final rentable.

Referencia de la noticia:
Sustainable Aviation Fuel from High-Strength Wastewater via Membrane-Assisted Volatile Fatty Acid Production: Experimental Evaluation, Techno-economic, and Life-Cycle Analyses
https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.4c00167