- Ligninové palivo slibuje ekologickou náhradu fosilních paliv
- Pro jeho výrobu se bude používat zemědělský odpad, jako je kukuřice
- Ligninové cykloalkany mohou nahradit fosilní aromatické sloučeniny
Výzkumníci z Washingtonské státní univerzity (WSU) nedávno představili novou technologii výroby leteckého paliva z ligninu, klíčového strukturního polymeru rostlinných buněk. Tato metoda využívá zemědělský odpad, jako jsou zbytky po kukuřici či dalších rostlinách. Co je to přesně lignin? Lignin je složitá organická sloučenina, která tvoří přibližně 30 % biomasy rostlin a je hlavní složkou pevnosti jejich buněčných stěn. Doposud se lignin často považoval za odpadní produkt z výroby papíru nebo biopaliv, avšak vědci na WSU našli způsob, jak tento nevyužitý zdroj proměnit na hodnotné palivo pro letadla.
Jak přeměnit lignin na letecké palivo?
Klíčovým prvkem této nové technologie je proces nazývaný simultánní depolymerizace a hydrodeoxygenace. Tento proces dokáže rozložit lignin, což je složitá látka nacházející se v rostlinách, na menší části, které jsou jednodušší a lépe použitelné. Současně s tím také odstraňuje molekuly kyslíku, což je důležité pro vytvoření paliva na bázi uhlovodíků, které má vlastnosti podobné klasickému leteckému palivu. Tento proces se odehrává v tzv. kontinuálním hydrotreačním reaktoru, což znamená, že výroba paliva může probíhat nepřetržitě, bez přerušení. Díky tomu je technologie vhodná pro větší průmyslové nasazení, protože umožňuje stabilní a efektivní výrobu paliva ve velkém měřítku.
Na rozdíl od jiných přístupů, které využívají biooleje extrahované z ligninu, tým WSU používá méně zpracovanou a cenově dostupnější formu ligninu známou jako technický lignin, který je získáván z odpadu po sklizni kukuřice. To znamená, že tento postup je nejen ekonomicky výhodný, ale také udržitelnější, protože využívá suroviny, které by jinak zůstaly nevyužité.
Význam ligninového paliva pro letectví
Ligninové letecké palivo má velký potenciál, protože obsahuje cykloalkany – sloučeniny, které mohou nahradit aromatické uhlovodíky získávané z fosilních paliv. Tyto aromatické složky jsou v současném leteckém palivu důležité pro zvýšení jeho hustoty a zajištění neprodyšnosti těsnění v kovových spojeních. Nicméně fosilní aromáty mají negativní vliv na životní prostředí, především kvůli tvorbě kondenzačních čar (contrails), které přispívají k oteplování planety.
Ligninové palivo nabízí řešení, jak dosáhnout vyšší hustoty paliva a zároveň snížit emise. Díky těmto vlastnostem má lignin potenciál stát se klíčovou složkou pro výrobu plně obnovitelných a kompatibilních leteckých paliv, která mohou být použita v současných motorech a infrastruktuře bez nutnosti úprav. Podle vedoucího vědce Bina Yanga z WSU výsledky tohoto výzkumu přibližují možnost využití ligninového paliva v reálných podmínkách komerčního letectví. V roce 2019 dosáhla globální spotřeba leteckého paliva rekordních 100 miliard galonů a s rostoucí poptávkou po letecké dopravě se očekává, že toto číslo bude dále stoupat. Výroba udržitelného leteckého paliva, které by mohlo nahradit fosilní paliva, je proto klíčovým krokem k dosažení cílů uhlíkové neutrality v rámci mezinárodních iniciativ.
