Kukából a magasba: hulladékalapú üzemanyag forradalmasíthatja a repülést
A légi közlekedés évtizedek óta a környezetvédelmi intézkedések fekete báránya. Míg autóiparban folyamatos a törekvés az elektromos átállásra, addig a hatalmas utasszállító gépek felemelése olyan energiasűrűséget igényel, amelyet az akkumulátorok egyelőre képtelenek kiszolgálni. A megoldás azonban most a kukáink mélyén rejtőzhet. Egy új kutatás szerint a mindennapi szemétből előállított fenntartható üzemanyag nemcsak a hulladéklerakók problémáját oldaná meg, hanem akár 90%-kal is csökkenthetné a repülés károsanyag-kibocsátását.
Aranyat érő szeméthegyek
A globális légi közlekedés ma a világ üvegházhatású gázkibocsátásának mintegy 2-3%-áért felelős. Ez elsőre talán kevésnek tűnik, de a szektor dekarbonizációja az egyik legnehezebb mérnöki feladat. A repülőgépeknek ugyanis „könnyű és erős” energiára van szükségük, olyan folyékony üzemanyagra, amely kis tömeg mellett hatalmas tolóerőt biztosít.
Eddig a bioüzemanyagok jelentették a fő alternatívát, ám ezek előállítása etikai és környezetvédelmi aggályokat vetett fel. Ha élelmiszernövények helyén termesztünk repülőgép-üzemanyagot, azzal az erdőirtásokat és az élelmiszerárak növekedését kockáztatjuk. Mindez arra ösztönözte a kutatókat, hogy feltegyék a kérdést: miért foglalkoznánk új növények termesztésével, ha a városainkban felhalmozódó szerves hulladék önmagában is hatalmas erőforrás?
A Science Direct folyóiratban közzétett adatok szerint a világ hulladéklerakóiba kerülő szemétből évente mintegy 62.5 milliárd liter sugárhajtómű-üzemanyagot lehetne kinyerni. Ez a mennyiség a globális repülési igények jelentős részét fedezné. A megoldás lényege a kettős nyereség: a szerves hulladék bomlás közben metánt is bocsát ki, ami egy rendkívül erős üvegházhatású gáz. Ha ezt az anyagot üzemanyaggá alakítjuk, egyszerre válthatjuk ki a kerozint és előzhetjük meg a metánkibocsátást.
Hogyan lesz a pizzásdobozból hajtóanyag?
A folyamat megvalósítása nem olyan egyszerű, mivel a szilárd hulladék „koszos” alapanyag. A kutatók ezért két fő irányvonalat vázoltak fel a probléma megoldására. Az elgázosítás a szilárd hulladékot egy kontrollált, magas hőmérsékletű környezetben gázok keverékévé (szintézisgázzá) alakítja, amelyet aztán vegyi úton folyékony üzemanyaggá finomítanak. A kihívást a rendszer stabilitása jelenti, hiszen a szemét összetétele napról napra változik.
A másik ígéretes út a hidrotermikus cseppfolyósítás. Az Illinois-i Egyetem csapata ezen a téren ért el áttörést, kifejezetten az élelmiszer-hulladékra fókuszálva. Ez a módszer lényegében a földtani olajképződés folyamatát utánozza, csak évmilliók helyett percek alatt. A végeredmény egy sűrű „bio-nyersolaj”, amely a hagyományos kőolajhoz hasonlóan tovább dolgozható.
A katalizátor, amely mindent megváltoztat
A legnagyobb akadályt eddig a finomítás jelentette. A sugárhajtóművek precíziós műszerek, amelyek csak rendkívül tiszta, egységes kémiai szerkezetű anyaggal működnek. A szemétből nyert olaj viszont sokszor kiszámíthatatlan. Az illinois-i kutatók azonban találtak egy speciális katalizátort, amely képes egyetlen lépésben „megszelídíteni” ezt a bionyersanyagot.
Az eredmény pedig egy olyan fenntartható üzemanyag, amely megfelel a legszigorúbb repülési szabványoknak, és ami a legfontosabb: tisztán, keverés nélkül is használható. Ez hatalmas mérföldkő, hiszen a legtöbb jelenlegi zöld üzemanyagot még legalább 50%-ban fosszilis kerozinnal kell elegyíteni.
Gazdasági és társadalmi hatások
Bár a kutatás optimizmusra ad okot, a tudósok őszinték a korlátokkal kapcsolatban is. Még ha a világ összes elérhető szemetét üzemanyaggá alakítanánk is, az önmagában nem lenne elég a teljes légi közlekedés fenntartásához.
Továbbá a technológia kereskedelmi léptékű bevezetése még jelentős beruházásokat igényel. Olyan finomítókat kell építeni, amelyek képesek a városi logisztikába illeszkedve feldolgozni a napi szemétmennyiséget. Ugyanakkor a városok számára ez óriási lehetőség, hiszen a hulladékkezelés bevételi forrássá válhatna.
Ha sikerül a laboratóriumi eredményeket ipari méretekre emelni, hamarosan eljöhet az a nap, amikor a nyaralásunkról úgy térhetünk haza, hogy tudjuk: a gépünket részben az a szemét hajtotta, amelyet korábban gondolkodás nélkül kidobtunk.
Cikk forrása: korkorosgazdasag.hu
