Dans une étape vers la production de carburants renouvelables pour moteurs compatibles avec l'infrastructure de carburant diesel existante, les chercheurs rapportent qu'ils peuvent convertir les biodéchets humides, tels que le fumier de porc et les restes de nourriture, en un carburant qui peut être mélangé avec du diesel et qui partage l'efficacité de combustion et le profil d'émissions du diesel.

Les chercheurs rapportent les résultats dans le journal Durabilité de la nature .

"La démonstration que les carburants produits à partir de déchets humides peuvent être utilisés dans les moteurs est un grand pas en avant pour le développement de carburants liquides durables, " a déclaré Brajendra K. Sharma, chercheur au Centre de technologie durable de l'Illinois à l'Institut de recherche des Prairies de l'Université de l'Illinois et co-auteur de l'étude. Le professeur de génie agricole et biologique de l'Université d'I. Yuanhui Zhang a dirigé la recherche. Son ancien étudiant diplômé Wan-Ting (Grace) Chen est le premier auteur de l'article et professeur à l'Université du Massachusetts, Lowell. Le professeur de sciences mécaniques et d'ingénierie Chia-Fon Lee et l'étudiant diplômé Timothy Lee ont dirigé les essais du moteur.

« Les États-Unis produisent chaque année 79 millions de tonnes sèches de biodéchets humides provenant de la transformation des aliments et de la production animale, " avec plus attendu à mesure que l'urbanisation augmente, les chercheurs ont écrit. L'un des principaux obstacles à l'extraction d'énergie de ces déchets est leur teneur en eau. Son séchage nécessite presque autant d'énergie qu'on peut en extraire.

La liquéfaction hydrothermale est une solution potentielle à ce problème car elle utilise de l'eau comme milieu réactionnel et convertit même les composants des biodéchets non lipidiques (non gras) en pétrole biobrut qui peut ensuite être transformé en carburants pour moteurs, rapportent les chercheurs.

Des études antérieures ont trébuché en essayant de distiller le biobrut généré par HTL en stable, carburants utilisables, toutefois. Pour la nouvelle recherche, l'équipe a combiné la distillation avec un processus appelé estérification pour convertir les fractions les plus prometteuses du biobrut distillé en un carburant liquide qui peut être mélangé avec du diesel. Le carburant est conforme aux normes et spécifications en vigueur pour le carburant diesel.

"Notre groupe a développé des réacteurs HTL à l'échelle pilote pour produire le biobrut destiné à la valorisation, " a déclaré Chen. "Nous avons également été en mesure de séparer les fractions distillables du pétrole biobrut. En utilisant 10 à 20 pour cent de distillats améliorés mélangés à du diesel, nous avons vu une puissance de sortie de 96 à 100 % et des émissions de polluants similaires à celles du diesel ordinaire. »

Dirigé par Zhang, l'équipe construit un réacteur pilote qui peut être monté sur une remorque mobile et "a la capacité de traiter une tonne de biodéchets et de produire 30 gallons de biobrut par jour, " a déclaré Zhang. " Cette capacité permettra à l'équipe de mener d'autres recherches et de fournir des paramètres clés pour une application à l'échelle commerciale. "