Đây có thể là yếu tố thay đổi cuộc chơi trong việc giảm lượng khí thải carbon.
Phát hiện biến các thành phần tế bào thực vật, cụ thể là polymer lignin, thành nhiên liệu hàng không bền vững được công bố trên tạp chí Công nghệ xử lý nhiên liệu. Giống như một mũi tên trúng 2 đích, phương pháp này vừa giải quyết vấn đề xử lý chất thải, đồng thời tạo ra nguồn nhiên liệu thân thiện với môi trường.
Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Bin Yang tại Khoa Kỹ thuật hệ thống sinh học của WSU dẫn đầu. Giáo sư Yang cho biết: “Bằng cách cung cấp dữ liệu giúp đánh giá tốt hơn tính khả thi của công nghệ này với ngành hàng không thương mại, thành tựu của chúng tôi đã tiến thêm một bước đến việc áp dụng trong thực tế”.
Polymer lignin là một nhóm các phân tử cấu trúc giúp cây cứng cáp và tạo ra gỗ. Các nhà khoa học đã tìm ra cách thu polymer lignin từ thân cây ngô (phần còn lại của cây trồng sau khi thu hoạch: Thân, lá, lõi ngô) và các chất thải nông nghiệp tương tự khác. Nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp “khử trùng và hydrodeoxy hóa đồng thời”. Phương pháp này vừa thực hiện nhiệm vụ phân hủy polymer lignin, vừa loại bỏ nguyên tố oxy, từ đó tạo ra nhiên liệu hàng không.
Sạch hơn, bền vững hơn
Câu hỏi cấp bách đặt ra vẫn là tại sao nhiên liệu sạch cho hàng không lại quan trọng như vậy? Chỉ riêng trong năm 2019, khoảng 100 tỷ gallon nhiên liệu hàng không được xả vào bầu trời. Theo dữ liệu từ trang Sustainabilitybynumbers.com, năm 2019, ngành hàng không thải ra 1,04 tỷ tấn CO2, chiếm 2,8% khí thải CO2 toàn cầu. Du lịch hàng không sẽ không chậm lại, vì vậy, những con số này chắc chắn sẽ tăng cao hơn trong những năm tới.
Các nhà nghiên cứu lưu ý, mức tiêu thụ nhiên liệu hàng không đã giảm đáng kể 3 năm gần đây do hạn chế đi lại trong đại dịch Covid-19. Tuy nhiên, nhu cầu dự kiến sẽ cao hơn 32% năm 2030 và tăng gấp đôi năm 2050 so với năm 2019.
Nhiên liệu hàng không bền vững như có nguồn gốc từ thực vật, có thể là yếu tố thay đổi cuộc chơi trong việc giảm lượng khí thải carbon. Nhiên liệu hàng không gốc lignin có thể mở đường cho các loại nhiên liệu bền vững sạch hơn nhiều, giúp động cơ phản lực hoạt động hiệu quả. Các hydrocarbon có nguồn gốc từ lignin, có thể thay thế hiệu quả cho các hợp chất có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch được gọi là chất thơm.
Tuy nhiên, những thách thức ở quy mô đáng kể vẫn còn ở phía trước, đặc biệt là trong việc chuẩn hóa thành phần lignin để đạt năng suất hiệu quả và xác định xem nó có khả thi về mặt kinh tế cho sản xuất quy mô lớn hay không. Mặc dù vậy, cộng đồng khoa học vẫn lạc quan. Các nhà nghiên cứu tin rằng tiến bộ liên tục về công nghệ sẽ phá vỡ những rào cản này.
Giảm thiểu chất thải và sử dụng năng lượng
Trong hành trình hướng tới thương mại hóa nhiên liệu hàng không bền vững, sức mạnh của quan hệ đối tác luôn là yếu tố được đánh giá cao. Chia sẻ sự quan tâm với các nhà nghiên cứu ở trường đại học là các ngành công nghiệp liên quan đến hàng không và sản xuất nhiên liệu, cùng với các nhà hoạch định chính sách ủng hộ năng lượng sạch.
Những sự hợp tác chiến lược này có thể dẫn đến việc phát triển các nhà máy chế biến và phương pháp tinh chế được tối ưu hóa, giúp giảm thiểu chất thải và sử dụng năng lượng. “Doanh nghiệp hàng không đang tìm cách tạo ra 100% nhiên liệu tái tạo”, nhà nghiên cứu Josh Heyne cũng là đồng Giám đốc của Viện Sản phẩm sinh học PNNL của WSU cho biết.
Mục tiêu cuối cùng là làm cho nhiên liệu hàng không bền vững có khả năng phù hợp hoàn toàn – có thể sử dụng với tất cả các động cơ, máy bay và cơ sở hạ tầng hiện có giống như nhiên liệu phản lực thông thường có nguồn gốc từ hóa thạch.
Các nhà khoa học đang hướng tới mục tiêu hoàn thiện quy trình của họ, phấn đấu đạt hiệu quả cao hơn và chi phí thấp hơn. Trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, mọi bước tiến hướng tới sự bền vững đều quan trọng.
Chúng ta đang sống trong một thế giới đang nhận ra tác động ngày càng lớn của biến đổi khí hậu. Đồng hồ báo hiệu sự nóng lên toàn cầu đã vang lên những hồi chuông báo động, đặc biệt là trong lĩnh vực hàng không, nơi lượng khí thải carbon của nhiên liệu phản lực không hề nhỏ.
