Sabemos que até 2050, 70% dos combustíveis de aviação terão de ser ecológicos e partir deste ano, pelo menos 2,5% dos combustíveis das aeronaves terão de ser ecológicas. Isto porque o Parlamento Europeu aprovou em Estrasburgo, uma legislação que determina a urgência dos combustíveis dos aviões serem mais sustentáveis e aumentar os limites para todos os poluentes. Depois, a proporção deverá aumentar de 5 em 5 anos: 6% em 2030, 20% em 2035, 34% em 2040, 42% em 2045 e 70% em 2050.
Os combustíveis de aviação sustentáveis devem ser combustíveis sintéticos, biocombustíveis produzidos a partir de resíduos agrícolas ou florestais, algas, biorresíduos, óleos alimentares usados ou certas gorduras animais. Os combustíveis verdes são aqueles que são reciclados para aviação e produzidos a partir de gases de tratamento de resíduos e de resíduos de plástico.
Um novo estudo tenta alterar a poluição feita pela aviação na sua dependência quase total de combustíveis fósseis para combustíveis de aviação mais sustentáveis. O estudo descreve um método económico para produzir etilbenzeno — um aditivo que melhora as caraterísticas funcionais dos combustíveis de aviação sustentáveis – a partir de poliestireno (mais conhecido como esferovite), um plástico duro utilizado em muitos bens de consumo.
Os combustíveis derivados de resíduos de gordura, óleo, biomassa vegetal ou outras fontes não petrolíferas necessitam de níveis de hidrocarbonetos aromáticos, que ajudam a manter os sistemas de combustível operacionais, lubrificando as peças mecânicas e inchando os vedantes que protegem contra fugas durante as operações normais, segundo referiu Hong Lu, investigador do Centro de Tecnologia Sustentável do Illinois que liderou a nova investigação. O ISTC é uma divisão do Prairie Research Institute da Universidade de Illinois Urbana-Champaign.
Embora o etilbenzeno seja um hidrocarboneto aromático e possa ser derivado de combustíveis fósseis, a descoberta de uma forma sustentável de o produzir ajudaria a indústria da aviação a converter-se em combustíveis sustentáveis para aviões.
O Departamento de Energia dos EUA, o Departamento de Transportes dos EUA, o Departamento de Agricultura dos EUA e outras agências governamentais criaram um roteiro para abordar os impactos relacionados com o clima dos combustíveis de aviação derivados de combustíveis fósseis. O Grande Desafio dos Combustíveis Sustentáveis para a Aviação estabelece objetivos ambiciosos para a produção de combustíveis sustentáveis para a aviação a nível nacional, que deverão atingir 3 mil milhões de galões (um galão equivale a 3,8 litros) por ano até 2030 e 100% da utilização projetada de combustível para aviação, ou seja, 35 mil milhões de galões por ano, até 2050.
As normas atuais exigem a inclusão de um mínimo de 8,4% de hidrocarbonetos aromáticos em qualquer mistura de combustíveis sustentáveis para a aviação e combustíveis derivados de combustíveis fósseis “para manter a compatibilidade com as aeronaves existentes e infraestruturas relacionadas”, referem os investigadores. “Embora esta regra aumente a segurança e a eficácia da mistura global de combustíveis, limita severamente a utilização de combustíveis sustentáveis, que atualmente contêm apenas cerca de 0,5% de hidrocarbonetos aromáticos”, explica Hong Lu.
“Atualmente, utilizam uma mistura de 20% a 30% de combustíveis sustentáveis para a aviação e 70% a 80% de combustível convencional para aviões”, afirmou. Este atraso na conversão para combustíveis sustentáveis resulta de vários fatores, um dos quais é a necessidade de hidrocarbonetos aromáticos suficientes na mistura. Outros fatores importantes envolvem qualidades como a volatilidade, a acidez, o teor de humidade e o ponto de congelação da mistura.
Hong Lu e os seus colegas optaram por desenvolver o etilbenzeno porque tem uma menor tendência para formar fuligem após a combustão do que outros compostos altamente aromáticos. E decidiram começar com o poliestireno porque é rico em hidrocarbonetos e está disponível em abundância no fluxo de resíduos.
“Produzimos nos EUA cerca de 2,5 milhões de toneladas métricas de poliestireno todos os anos e quase todo ele é eliminado em aterros sanitários”. Para converter o poliestireno em etilbenzeno, a equipa utilizou a pirólise térmica, aquecendo-o para decompor o polímero num líquido rico em estireno. Um segundo passo, a hidrogenação, converteu-o num etilbenzeno bruto, e a destilação produziu um produto com 90% de pureza.
Quando misturado com um combustível de aviação sustentável, o etilbenzeno derivado do poliestireno teve um desempenho “quase tão bom como o etilbenzeno derivado de combustíveis fósseis”, disse Hong Lu, afirmando ainda que uma purificação adicional melhoraria o seu desempenho.
“Fizemos uma análise preliminar de custos e descobrimos que o etilbenzeno produzido a partir de resíduos de poliestireno é mais barato do que o produzido a partir de petróleo bruto. E uma análise do ciclo de vida do nosso etilbenzeno revelou que reduziu as emissões de carbono em 50% a 60% em comparação com o etilbenzeno produzido a partir de petróleo bruto.” Hong Lu e os seus colegas esperam continuar a desenvolver este aditivo para ajudar a expandir a utilização de combustíveis sustentáveis na aviação.
Este estudo foi apoiado pelo Departamento de Energia dos EUA, através da Investigação de Inovação em Pequenas Empresas e do Gabinete de Eficiência Energética e Energias Renováveis. Os resultados foram apresentados na revista ACS Sustainable Chemistry and Engineering.
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