Les conteneurs sont en biomasse de peuplier (à gauche), l'huile de lignine extraite et le carburant d'aviation durable qui en résulte. Crédit :Laboratoire national des énergies renouvelables
Une ressource naturelle sous-utilisée pourrait être exactement ce dont l'industrie aérienne a besoin pour réduire les émissions de carbone.
Des chercheurs de trois institutions - le National Renewable Energy Laboratory (NREL) du Département américain de l'énergie, le Massachusetts Institute of Technology (MIT) et l'Université de l'État de Washington - signalent le succès de l'utilisation de la lignine comme voie vers un carburant d'aviation 100% durable . La lignine constitue les parties rigides des parois cellulaires des plantes. D'autres parties de plantes sont utilisées pour les biocarburants, mais la lignine a été largement négligée en raison des difficultés à la décomposer chimiquement et à la convertir en produits utiles.
La recherche récemment publiée a démontré un processus que les chercheurs ont développé pour éliminer l'oxygène de la lignine, de sorte que les hydrocarbures résultants pourraient être utilisés comme mélange de base de carburéacteur. La recherche, "Continuous Hydrodeoxygenation of Lignin to Jet-Range Aromatic Hydrocarbons", est publiée dans la revue Joule .
Gregg Beckham et Earl Christensen sont les chercheurs impliqués du NREL.
Le document souligne la nécessité d'utiliser des sources durables pour le carburéacteur, car l'industrie du transport aérien s'est engagée à réduire considérablement les émissions de carbone. Les compagnies aériennes ont consommé 106 milliards de gallons de carburéacteur dans le monde en 2019, et ce nombre devrait plus que doubler d'ici 2050. La réalisation de l'objectif de l'industrie d'atteindre la neutralité carbone nette au cours de la même période nécessitera un déploiement massif de carburant d'aviation durable (SAF) avec limites de mélange élevées avec du carburant conventionnel.
Le carburéacteur est un mélange de différentes molécules d'hydrocarbures, y compris des aromatiques et des cycloalcanes. Les technologies actuellement commercialisées ne produisent pas ces composants pour se qualifier pour un SAF à 100 %. Au lieu de cela, les blendstocks SAF sont combinés avec des hydrocarbures conventionnels. En tant que plus grande source d'aromatiques renouvelables dans la nature, la lignine pourrait détenir la réponse à la réalisation d'un carburéacteur biosourcé complet. Ce travail récemment publié illustre la capacité d'une voie de lignine à compléter les voies existantes et en développement. Plus précisément, la voie de la lignine décrite dans ce nouveau travail permet au SAF d'avoir une compatibilité avec le système de carburant à des taux de mélange plus élevés.
En raison de sa récalcitrance, la lignine est généralement brûlée pour la chaleur et l'électricité ou utilisée uniquement dans des applications à faible valeur. Des recherches antérieures ont produit des huiles de lignine à haute teneur en oxygène allant de 27 % à 34 %, mais pour être utilisées comme carburéacteur, cette quantité doit être réduite à moins d'un demi-pourcent.
D'autres procédés ont été essayés pour réduire la teneur en oxygène, mais les catalyseurs impliqués nécessitent des métaux nobles coûteux et se sont avérés peu performants. Les chercheurs du trio d'institutions ont démontré une méthode efficace utilisant du carbure de molybdène abondant dans la terre comme catalyseur dans un processus continu, atteignant une teneur en oxygène d'environ 1 %. Le carburéacteur à base de lignine offre plus de puissance pour moins de pollution