Инициатива, финансируемая FAPESP, будет проводиться IQ в партнерстве с ITA; стремится создать национальную платформу исследований в области устойчивого топлива
Экологи и климатические власти по всему миру единодушны: будущее планеты зависит от резкого сокращения выбросов парниковых газов. Основная часть этой миссии включает замену ископаемого топлива на возобновляемые источники. И именно в этом контексте IQ (Институт химии) UNESP (Университет Государственного университета Паулиста) в Араракуаре начинает проект «Материалы, применяемые к трансформации биомассы зеленого дизеля: от лаборатории в пилот».
Эта инициатива, утвержденная FAPESP (Фонд поддержки штата Сан -Паулу) и возглавляемая профессором IQ Хелена Пулчинелли, оценивается в инвестиции около 5 миллионов долларов в течение следующих 5 лет с учетом развития зеленого дизельного топлива, также известного как HVO (гидротреатированное растительное масло, гидрогенизированное овощное, бесплатное перевод).
«Этот проект был задуман с предложением добавить навыки для создания чего -то нового и актуального для Бразилии. Зеленый дизель уже производится в других странах, но его исследование здесь все еще практически ноль», — это практически нулевое », — объясняет учителя.
Производится из возобновляемого сырья, такого как используемое растительное масло, жир животных и промышленные хвосты, HVO отличается от традиционного биодизеля, используя водород в его производстве. По словам Сандры, это обеспечивает ряд преимуществ: более низкая эмиссия загрязняющих веществ, большая эффективность ожога, тепловая стабильность, устойчивость к окислению, универсальность в использовании, среди прочего. «Его можно использовать чистым или смешанным с обычным дизельным током или даже биодизелем», добавляет.
По словам профессора Родриго Фернандо Коста -Маркеса, также от IQ и координатора CEMPEC (Центр мониторинга и исследований качества топлива), идея проекта была получена из посещения посла Швеции в IQ в 2021 году. В то время представитель Entourage выразил интерес к импорту HVO из Brazil. «Я начал искать национальных продюсеров и не нашел их. Тогда он зажгнул свет: если есть международный спрос, и мы не производим, есть отличная возможность для исследований и для страны»сообщает Marques.
Из этого вывода была собрана междисциплинарная команда, объединяющая опытных исследователей в катализе, анализе топлива, реакторах и двигателях. В дополнение к профессору Сандре и профессору Родриго, в проекте есть учителя Leandro Pierroni Martins и Celso Valentim Santilli, также из IQ, а также профессор Педро Лакава из ITA (Институт технологий аэронавтики), ответственный за моторные тесты.
«Мы будем работать от отбора биомассы до характеристики произведенного дизеля, посредством разработки катализаторов и производства пилотных масштабов. Это проект, который охватывает всю возобновляемую топливную цепь».объясняет профессор Леандро, координатор GPCAT (исследовательская группа по катализу).
Ciempec и GPCAT Laboratories будут использоваться для разработки катализаторов, определения биомассы и анализа зеленого дизельного топлива
Как структурирован проект
Проект разделен на 4 взаимосвязанных шага, начиная от выбора сырья до испытаний в реальных двигателях.
На первом этапе команда стремится определить, какие бразильские источники биомассы имеют самый высокий потенциал для производства топлива. Идея состоит в том, чтобы расставить приоритеты в устойчивом сырье, которое не составляет с производством продуктов питания. Следовательно, в дополнение к валовым растительным маслам и промышленным жарким маслом, группа также оценивает нетрадиционные источники, такие как нефть, извлеченные из личинок, которые питаются органическими отходами.
Параллельно с отбором биомассы исследователи работают над разработкой катализаторов — фундаментальные компоненты для химической реакции, которая превращает растительные масла в зеленый дизель. Процесс происходит путем гидрирования: водород включается в органические молекулы масла, заменяя кислород и приводя к более чистому, стабильному и эффективному топливу.
По словам профессора Леандро, катализаторы будут разработаны с такими металлами, как никель и кобальт, дешевле, чем традиционные благородные металлы, такие как платина и палладий: «Мы хотим эффективного, долговечного и доступного катализатора»Полем
Эти реакции будут первоначально проведены по шкале скамейки с уменьшенными объемами (от миллиграммов до миллилитров), а затем поднимаются на более крупные реакторы. Для этого проект устанавливает приобретение 2 реакторов высокого давления: один с мощностью около 1 литра и один из 50 литров. Это оборудование позволит вам производить зеленый зеленый дизель, достаточно для моторных испытаний. «Цель состоит в том, чтобы произвести достаточно зеленого дизеля для тестирования реальных двигателей, сосредоточенного на производительности и выбросах»объясняет Леандро Мартинс.
После производства зеленый дизель проходит анализ, который проверяет его качество, вязкость, текучесть, тепловую стабильность, химический состав и калорийную мощность. Идея состоит в том, чтобы гарантировать, что HVO соответствует критериям, установленным ANP (National Petroleum Agency). Последний этап проекта будет проходить в Ита, посредством лаборатории сжигания, движения и энергетики, когда, наконец, дизельное топливо будет проверено на производительность, мощность, крутящий момент и особенно выбросы загрязняющих веществ.
«Мы надеемся, что HVO уменьшает испускаемый частиц, который является как экологическим, так и экономическим преимуществом. Дизельные двигатели требуют дорогостоящих систем после лечения, таких как каталитические фильтры. Если топливо более чище, эти затраты снижаются».говорит Лакава. Он также подчеркивает потенциал HVO в качестве замены биодизеля, который является сопротивлением автопроизводителей, вызывая такие проблемы, как коррозия и засорение фильтра.
Другим сильным моментом проекта является формирование человеческих ресурсов. Студенты бакалавриата, магистратуру и постдокторант будут участвовать в различных этапах, предоставляя стипендии. «Исследования достигают с людьми, и нам нужны умы и руки, вовлеченные в эту миссию»подчеркивает профессор Сандра.
Исследовательская платформа для Бразилии
Разработка нового топлива, проект направлен на создание национальной исследовательской платформы в HVO. Это включает в себя технические знания, общую инфраструктуру и методологии, которые могут использоваться другими группами в Бразилии.
«FAPESP требует, чтобы оборудование, приобретенное с общественными ресурсами, было многопользователем. Наша цель состоит в том, чтобы реакторы и ноу-хау, разработанные здесь, могут служить основой для других исследований в зеленом дизеле».объясняет Родриго Маркес.
Технология, кстати, не ограничивается HV. По словам исследователей, тот же маршрут гидрирования может производить другие продукты с высокой добавленной стоимостью, такими как возобновляемый бензин и устойчивый авиационный керосин, который считается фундаментальной для декарбонизации воздушного сектора. «Бразилия может стоять стратегически на этом рынке, используя преимущества своего биоразнообразия и технических возможностей»говорит Родриго.
Для профессора Сандры Пульчинелли эта инициатива может напрямую влиять на энергетическую политику страны. «Уже есть признаки того, что правительство намеревается ценить зеленый дизель. Наше исследование может поддерживать правила, способствовать техническим данным и показывать, что можно создать чистое, эффективное и экономически жизнеспособное топливо».заканчивается.
С информацией из агентства Сан -Паулу.
