Les chercheurs ont trouvé un moyen de produire une qualité supérieure, un carburant plus stable issu des biodéchets, comme les eaux usées, c'est plus simple et plus propre que les méthodes existantes.

"Cela rapproche le biocarburant d'un bon substitut aux combustibles fossiles, " dit Hua Song, professeur agrégé de génie chimique et pétrolier à l'Université de Calgary.

Song et son équipe de recherche ont récemment publié les résultats de leurs recherches menées à la Canadian Light Source dans la revue Carburant .

« Le marché mondial de l'énergie est actuellement dominé par les combustibles fossiles. Avec une préoccupation croissante concernant le changement climatique et la diminution des ressources associées à l'utilisation des combustibles fossiles, les sources d'énergie renouvelables deviennent de plus en plus souhaitables et sont actuellement la source d'énergie à croissance rapide, " a écrit Song dans le document de recherche.

Actuellement, les biodéchets sont convertis en biocarburant au cours d'un processus complexe en deux étapes. La biomasse est d'abord convertie en biopétrole brut à l'aide d'un procédé chimique et thermique. Huile brute, en général, est une huile qui n'a pas encore été raffinée et qui contient encore des impuretés. La deuxième étape est une forme de raffinage dans laquelle de l'hydrogène est ajouté sous haute pression et chaleur, et sert à éliminer les contaminants tels que le soufre, l'azote et l'oxygène. Cependant, l'hydrogène coûte cher, les deux étapes sont énergivores, et les déchets de carbone sont laissés sous forme d'émissions de charbon et de CO2.

Un processus visant à réduire la dépendance à l'égard des combustibles fossiles qui produisent encore des gaz à effet de serre nocifs est contre-productif. Song et son équipe ont entrepris de simplifier le processus de conversion de manière durable, rentable, et propre.

« Dans notre travail, nous avons développé un procédé qui produit et valorise simultanément la bio-huile en une seule étape et sans avoir besoin de hautes pressions, " dit Song.

Les chercheurs ont utilisé du méthane au lieu de l'hydrogène pour le processus de purification et ils l'ont utilisé directement dans l'étape brute, mais ils ont dû éliminer chimiquement l'hydrogène du méthane pendant le processus de purification, car l'hydrogène est toujours nécessaire pour éliminer les impuretés.

En utilisant le CLS, ils ont développé un nouveau catalyseur qui a réagi avec le méthane pour le déclencher pour libérer de l'hydrogène. Ils ont été confrontés à un défi car le méthane est un composé très stable qui ne réagit pas avec de nombreux autres composés.

Les chercheurs appellent le catalyseur qu'ils ont développé HZSM-5. Pour améliorer sa capacité de réaction avec le méthane, ils ont recouvert la surface de plusieurs échantillons de HZSM-5 avec différents matériaux. Ils ont ensuite analysé les échantillons et étudié les caractéristiques de la surface à l'aide de la lumière vive du synchrotron.

« De là, nous pouvions prédire quels revêtements réagiraient le mieux avec le méthane pour libérer de l'hydrogène, " dit Song.

Les premières études utilisant le catalyseur dans cette nouvelle approche de production de biocarburants montrent qu'il est plus efficace et a des coûts de production potentiels inférieurs à la méthode actuelle. Également, le carbone reste dans l'huile sous forme liquide, ce qui conduit à un biocarburant de meilleure qualité, plus stable avec beaucoup moins d'émissions de gaz à effet de serre.