Novo combustível de aviação baseado em águas residuais que poderá reduzir as emissões em 70% está a ser desenvolvido

Um novo trabalho está a avançar fortemente no desenvolvimento de combustíveis para a aviação através da utilização de águas residuais. A sua eficiência seria muito alta, permitindo uma redução de 70% nas emissões de CO2 do setor.

avião
As emissões da indústria da aviação representam 2,5% do total das emissões globais.

A descoberta parece abrir as portas para uma nova tecnologia que no futuro permitirá mitigar grande parte da poluição gerada pela indústria aeronáutica. Especificamente, um grupo de cientistas descobriu como converter águas residuais em biocombustível para reduzir as emissões das aeronaves em 70%, conforme indicado pela Live Science.

As emissões da indústria da aviação contribuem com 2,5% para as emissões globais de dióxido de carbono, mas foi comprovado que explicam 4% do aquecimento global.

Desta forma, é criada uma nova versão sustentável do combustível de aviação utilizando biomassa e resíduos agrícolas. O combustível de aviação sustentável (SAF, na sigla em inglês) representa atualmente menos de 1% do combustível utilizado na indústria da aviação, mas existe realmente uma necessidade urgente de encontrar soluções de combustível mais ecológicas, uma vez que 2,5% das emissões globais de dióxido de carbono (CO2) provêm da aviação.

Um relatório interessante do Our World in Data mostra-nos detalhadamente qual a proporção das emissões de CO2 que a aviação contribui, a qual além de representar 2,5% das emissões globais, contribuiu para 4% do aquecimento global. As opções convencionais de combustível de aviação utilizam petróleo, enquanto as opções alternativas dependem de gorduras ou sebo.

Uma luz ao fundo do túnel

Agora, num estudo publicado na revista ACS Sustainable Chemistry and Engineering, os cientistas descreveram uma tecnologia que converte águas residuais de fábricas de cerveja e quintas de produção de leite em ingredientes necessários para o SAF, os ácidos gordos voláteis.

Os cientistas usaram a digestão anaeróbica interrompida de metano (MAAD), um processo iniciado por Meltem Urgun Demirtas, gestor do departamento de Materiais e Processos Sustentáveis do Laboratório Nacional de Argonne (ANL). Neste processo, as bactérias, em vez dos tratamentos tradicionais de águas residuais, decompõem a matéria orgânica nas águas residuais através da digestão anaeróbica, convertendo as águas residuais em ácido butírico e ácido láctico.

Estes ácidos poderão então ser convertidos em SAF, disseram os cientistas nas suas conclusões. A equipa que desenvolveu esta investigação foi liderada por Haoran Wu da ANL. No entanto, o processo também produz ácidos lácticos, que limitam a produção de SAF e até reduzem a sua eficiência de carbono quando convertidos de ácidos gordos voláteis em SAF. Para resolver isto, os cientistas também criaram um método de separação eletroquímica, que extrai compostos orgânicos de águas residuais.

Resultados esperançosos

O resultado final foi o desenvolvimento de um processo de recuperação de produto in situ que remove os resíduos desejados em misturas complexas através da separação por membranas. Juntamente com a digestão anaeróbica, estes métodos permitiram à equipa criar comunidades microbianas duradouras que produziram uma grande quantidade de ácido butírico. Os cientistas da ANL vão continuar a trabalhar para melhorar a sustentabilidade das suas descobertas e até irão investigar outros materiais a partir de matérias-primas que poderiam ser utilizadas com esta tecnologia.

Emissões da aviação
Emissões globais de CO2 da aviação desde 1940. Imagem: CC- Our World in Data.

A esperança é que, ao financiar os esforços de investigação, os cientistas cumpram o seu objetivo de comercializar o processo e aumentá-lo para criar SAF suficiente para satisfazer 100% da procura do setor comercial. Os cientistas já destacaram os efeitos negativos das águas residuais nos ecossistemas. "A proliferação de algas resultante de águas residuais pode “causar uma mudança na biodiversidade”, disse Anne Jungblut, investigadora de ciências biológicas do Museu de História Nacional do Reino Unido. As alterações na biodiversidade podem desencadear consequências prejudiciais para rios inteiros.

Esta solução seria então um benefício duplo. Taemin Kim, analista de sistemas de energia da Argonne, disse: “Com a nossa tecnologia, não apenas tratamos estes fluxos de resíduos, mas também produzimos combustível sustentável e de baixo carbono para a indústria da aviação”. O processo de recuperação de produto in-situ assistido por membrana reduz os gases com efeito de estufa em 70% e continua a ser um produto final com boa relação custo-benefício.


Referência da notícia:
Wu, H. et al. Sustainable Aviation Fuel from High-Strength Wastewater via Membrane-Assisted Volatile Fatty Acid Production: Experimental Evaluation, Techno-economic, and Life-Cycle Analyses. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, v. 12, n. 18, 2024.