華盛頓州立大學(xué)的科學(xué)家們成功地測(cè)試了一種用木質(zhì)素ba生產(chǎn)可持續(xù)噴氣燃料的新方法處理農(nóng)業(yè)廢棄物。

該團(tuán)隊(duì)的研究成果發(fā)表在《燃料處理技術(shù)》雜志上，展示了一個(gè)連續(xù)的過程，可以直接將木質(zhì)素聚合物(植物細(xì)胞的主要成分之一)轉(zhuǎn)化為一種航空燃料，這有助于提高可持續(xù)生產(chǎn)的航空燃料的性能。

首席科學(xué)家、華盛頓州立大學(xué)生物系統(tǒng)工程系教授楊斌說:“我們的成就使這項(xiàng)技術(shù)更接近于實(shí)際應(yīng)用，提供了數(shù)據(jù)，讓我們更好地衡量其在商業(yè)航空中的可行性?！?/p>

木質(zhì)素是一種結(jié)構(gòu)分子，使植物變得堅(jiān)韌和木質(zhì)化，它來源于玉米秸稈——收獲后留下的秸稈、穗軸和葉子——以及其他農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品。

該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種名為“同時(shí)解聚和加氫脫氧”的工藝，該工藝可以分解木質(zhì)素聚合物，同時(shí)去除氧氣，以制造基于木質(zhì)素的噴氣燃料。在里奇蘭的設(shè)施中，科學(xué)家們將溶解的木質(zhì)素聚合物引入連續(xù)加氫處理反應(yīng)器中以生產(chǎn)燃料。

2019年，全球航空燃料消費(fèi)量達(dá)到近1000億加侖的歷史新高，預(yù)計(jì)未來幾十年的需求還會(huì)增加。從植物基生物質(zhì)中提取的可持續(xù)航空燃料可以幫助最大限度地減少航空的碳足跡，減少尾跡，實(shí)現(xiàn)國際碳中和目標(biāo)。

木質(zhì)素基噴氣燃料可以使可持續(xù)燃料更清潔，更容易用于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。由于它們的密度、效率和密封膨脹特性，由木質(zhì)素催化的碳?xì)浠衔锟梢杂行У厝〈剂涎苌姆紵N。與尾跡和氣候影響有關(guān)，芳烴仍在使用，因?yàn)樗鼈兛梢蕴岣呷剂厦芏?，并有助于膨脹金屬與金屬連接中的o形環(huán)。

這項(xiàng)研究標(biāo)志著該團(tuán)隊(duì)首次成功測(cè)試了一種連續(xù)工藝，這種工藝在商業(yè)生產(chǎn)中更可行。該項(xiàng)目還使用了一種加工較少、價(jià)格較低的從玉米秸稈中提取的木質(zhì)素，被稱為“技術(shù)木質(zhì)素”，與使用提取木質(zhì)素生物油的類似研究形成對(duì)比。

研究小組的發(fā)現(xiàn)表明木質(zhì)素是替代芳烴的環(huán)烷烴和其他有用的燃料化合物的有前途的來源。

WSU-PNNL生物制品研究所的研究小組成員兼聯(lián)合主任Josh Heyne說:“航空企業(yè)正在尋求100%可再生的航空燃料?！薄耙阅举|(zhì)素為基礎(chǔ)的航空燃料補(bǔ)充了現(xiàn)有的技術(shù)，例如，增加了燃料混合物的密度。”

由于減少了排放，木質(zhì)素基燃料最終可以使可持續(xù)航空燃料完全“插入”，這意味著它們可以像現(xiàn)有的化石衍生航空燃料一樣用于所有現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)、基礎(chǔ)設(shè)施和飛機(jī)。

海恩表示:“我們正在努力創(chuàng)造一種有效的、與商業(yè)相關(guān)的技術(shù)，用于互補(bǔ)混合成分，以實(shí)現(xiàn)100%的插入式目標(biāo)?！?/p>

這項(xiàng)研究得到了美國能源部生物能源技術(shù)辦公室、太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室、國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室和先進(jìn)精煉技術(shù)有限責(zé)任公司的支持。該團(tuán)隊(duì)目前正在努力改進(jìn)他們的工藝，以提高效率并降低成本。