Volgens nieuw onderzoek zou een experimentele op planten gebaseerde vliegtuigbrandstof de motorprestaties en -efficiëntie kunnen verbeteren, terwijl aromaten, de vervuilingsveroorzakende verbindingen die aan conventionele brandstoffen worden toegevoegd, worden overbodig gemaakt.
In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Fuel analyseerden onderzoekers een door de Washington State University ontwikkelde vliegtuigbrandstof op basis van lignine, een organisch polymeer dat planten taai en houtachtig maakt.
Met behulp van een reeks tests en voorspellingen onderzochten de onderzoekers brandstofeigenschappen die cruciaal zijn voor de werking van straalmotoren, waaronder de zwelling van de afdichting, dichtheid, efficiëntie en emissies. Hun resultaten suggereren dat deze duurzame brandstof kan worden gemengd met andere biobrandstoffen om van aardolie afgeleide brandstoffen volledig te vervangen.
“Toen we onze lignine vliegtuigbrandstof testten, zagen we een aantal interessante resultaten”, zegt Bin Yang, professor bij WSU’s Department of Biological Systems Engineering en corresponderende auteur van het onderzoek. “We ontdekten dat het niet alleen een hogere energiedichtheid en -inhoud had, maar ook aromaten volledig kon vervangen, wat een echt probleem is voor de luchtvaartindustrie.”
“Aromaten worden geassocieerd met verhoogde roetuitstoot, evenals contrails, die naar schatting meer bijdragen aan de klimaatimpact van de luchtvaart dan koolstofdioxide”, zegt Joshua Heyne, co-auteur, wetenschapper aan de University of Dayton en huidige co-directeur van de gezamenlijke WSU-Pacific Northwest National Laboratory Bioproducts Institute. “Aromaten worden tegenwoordig nog steeds in brandstof gebruikt omdat we geen oplossingen hebben voor sommige van de problemen die ze oplossen: ze leveren vliegtuigbrandstof met een dichtheid die andere duurzame technologieën niet hebben. Het meest unieke is hun vermogen om de O-ringen die worden gebruikt om af te dichten metaal-op-metaal verbindingen, en dat doen ze goed.”
“We willen veilig, duurzaam en met de laagste impact op de menselijke gezondheid vliegen”, voegde Heyne eraan toe. “De vraag is: hoe doen we dit allemaal zo economisch mogelijk?”
Yang ontwikkelde een gepatenteerd proces dat lignine uit landbouwafval omzet in biogebaseerde lignine vliegtuigbrandstof. Dergelijke duurzame brandstof zou de luchtvaartindustrie kunnen helpen de afhankelijkheid van steeds duurdere fossiele brandstoffen te verminderen en tegelijkertijd aan hogere milieunormen te voldoen.
De eigenschappen van de door de WSU ontwikkelde, op lignine gebaseerde brandstof “bieden geweldige mogelijkheden voor het verbeteren van de brandstofprestaties, een hoger brandstofverbruik, minder uitstoot en lagere kosten”, schreven de auteurs in Fuel. “Het feit dat deze moleculen een volumezwelling vertonen die vergelijkbaar is met die van aromaten, opent de deur voor de ontwikkeling van vliegtuigbrandstoffen met vrijwel geen aromaten, zeer lage emissies en zeer hoogwaardige eigenschappen.”
“De op lignine gebaseerde brandstof die we hebben getest, vormt een aanvulling op andere duurzame vliegtuigbrandstoffen door de dichtheid en, misschien wel het belangrijkste, het ringzwellende potentieel van mengsels te vergroten,” zei Heyne. “Terwijl ze voldoen aan onze materiële behoeften, verlenen deze duurzame melanges hogere energiedichtheden en specifieke energieën zonder gebruik te maken van aromaten.”
“Dit proces zorgt voor een schonere, meer energierijke brandstof”, voegde Yang eraan toe. “Dat is precies wat duurzame vliegtuigbrandstoffen nodig hebben voor de toekomst.”
Andere bijdragen aan de studie zijn onder meer Zhibin Yang, University of Dayton; Zhangyang Xu en Maoqi Feng, WSU; John Cort, Pacific Northwest National Laboratory; en Rafal Gieleciak, Natuurlijke Hulpbronnen Canada.
Het onderzoek van Yang en zijn team is ondersteund door het Defense Advanced Research Projects Agency via het Amerikaanse ministerie van Defensie, het Office of Energy Efficiency & Renewable Energy van het Amerikaanse ministerie van energie, de National Science Foundation, het Sun Grant Initiative van het Amerikaanse ministerie van transport, de National Renewable Laboratory, het Joint Centre for Aerospace Technology Innovation en WSU’s Bioproducts, Science and Engineering Laboratory.
Verhaalbron:
Materialen geleverd door Washington State University. Origineel geschreven door Seth Truscott. Opmerking: inhoud kan worden bewerkt voor stijl en lengte.
lees het gehele artikel bij de bron
————————————————– ———————————–
samenvatting:
Volgens nieuw onderzoek zou een experimentele op planten gebaseerde vliegtuigbrandstof de motorprestaties en -efficiëntie kunnen verbeteren, terwijl aromaten, de vervuilingsveroorzakende verbindingen die aan conventionele brandstoffen worden toegevoegd, worden overbodig gemaakt.
Datum van publicatie: 28 april 2022
Bron: Klimaat | Top milieunieuws — ScienceDaily
————————————————– ———————————–