Team omdanner vådt biologisk affald til diesel-kompatibelt brændstof

I et skridt hen imod at producere vedvarende motorbrændstoffer, der er kompatible med eksisterende dieselbrændstofinfrastruktur, forskere rapporterer, at de kan omdanne vådt bioaffald, såsom svinemøg og madrester, til et brændstof, der kan blandes med diesel, og som deler diesels forbrændingseffektivitet og emissionsprofil.

Forskerne rapporterer resultaterne i tidsskriftet Naturens bæredygtighed .

"Demonstrationen af, at brændstoffer fremstillet af vådt affald kan bruges i motorer, er et stort skridt fremad for udviklingen af ​​bæredygtige flydende brændstoffer, " sagde Brajendra K. Sharma, en forsker ved Illinois Sustainable Technology Center ved University of Illinois' Prairie Research Institute og en medforfatter af undersøgelsen. U. af I. landbrugs- og biologisk ingeniørprofessor Yuanhui Zhang ledede forskningen. Hans tidligere kandidatstuderende Wan-Ting (Grace) Chen er den første forfatter af papiret og professor ved University of Massachusetts, Lowell. Mekanisk videnskab og ingeniørprofessor Chia-Fon Lee og kandidatstuderende Timothy Lee ledede motortestene.

"USA producerer årligt 79 millioner tørre tons vådt bioaffald fra fødevareforarbejdning og animalsk produktion, "med mere forventet i takt med at urbaniseringen stiger, skrev forskerne. En af de største forhindringer for at udvinde energi fra dette affald er dets vandindhold. Tørring kræver næsten lige så meget energi, som der kan udvindes fra.

Hydrotermisk fortætning er en potentiel løsning på dette problem, fordi den bruger vand som reaktionsmedium og omdanner selv ikke-lipide (ikke-fedtholdige) bioaffaldskomponenter til bioråolie, der kan forarbejdes yderligere til motorbrændstoffer. rapporterer forskerne.

Tidligere undersøgelser har snublet i forsøget på at destillere den biocrude genereret gennem HTL til stabil, brugbare brændstoffer, imidlertid. Til den nye forskning, holdet kombinerede destillation med en proces kaldet esterificering for at omdanne de mest lovende fraktioner af destilleret bioråolie til et flydende brændstof, der kan blandes med diesel. Brændstoffet opfylder gældende standarder og specifikationer for dieselbrændstof.

"Vores gruppe udviklede HTL-reaktorer i pilotskala til at producere bioråolie til opgradering, " sagde Chen. "Vi var også i stand til at adskille de destillerbare fraktioner fra bioråolie. Ved at bruge 10-20 procent opgraderede destillater blandet med diesel, vi så en 96-100 procent effekt og lignende forurenende emissioner til almindelig diesel."

Anført af Zhang, holdet bygger en reaktor i pilotskala, der kan monteres på en mobil trailer og "har kapacitet til at behandle et ton bioaffald og producere 30 liter bioråolie om dagen, " sagde Zhang. "Denne kapacitet vil give holdet mulighed for at udføre yderligere forskning og levere nøgleparametre til anvendelse i kommerciel skala."