Bagaimana Limbah Makanan Dapat Diubah Menjadi Bahan Bakar Jet yang Ramah Iklim


Untuk banyak kegunaan, bahan bakar cair tetap menjadi sumber energi yang paling praktis — pesawat terbang dan kapal besar menjadi contoh nyata. Dimungkinkan untuk menghasilkan biofuel untuk aplikasi ini. Namun sejauh ini belum ada yang mampu melakukannya dengan harga bersaing, meninggalkan bahan bakar fosil sebagai opsi dominan.

Dalam sebuah makalah baru, sekelompok peneliti yang berbasis di AS melihat prospek mengubah limbah makanan menjadi bahan bakar jet. Secara kimiawi, hasilnya luar biasa, menghasilkan bahan yang dapat dicampur dengan sedikit bahan bakar jet standar untuk memenuhi semua standar peraturan. Secara ekonomi, situasinya tidak terlalu bagus, hanya bekerja pada harga yang lazim selama lima tahun lalu. Tetapi fakta bahwa limbah tersebut akan menempatkan metana di atmosfer karena meluruh lebih dari mengimbangi karbon dioksida yang dihasilkan oleh bahan bakar jet dalam campuran tersebut. Jadi harga karbon bisa mengubah persamaan.

Pekerjaan di sini difokuskan pada apa yang disebut “limbah basah”, yang mencakup hal-hal seperti sisa makanan, kotoran hewan, dan kotoran. Seperti yang Anda duga, kami memproduksi banyak barang ini, dengan penulis memperkirakan bahwa kandungan energinya kira-kira setara dengan 10 miliar galon bahan bakar jet setiap tahun. Karena jumlah air yang ada, sangat boros energi untuk langsung mengubah limbah ini menjadi bahan bakar apa pun, karena airnya harus dibuang. Namun, mungkin saja membuang limbah ke lingkungan bebas oksigen dan bakteri mengubahnya menjadi metana.

Yang menjadi fokus penulis adalah menghentikan proses itu. Jika Anda menumbuhkan bakteri dalam kondisi yang tepat, mereka tidak akan sepenuhnya memecah lemak kompleks yang lebih lama lagi. Sebaliknya, mereka akan berhenti pada titik di mana banyak karbon dalam sel-sel itu dalam bentuk molekul yang relatif pendek yang panjangnya empat hingga delapan karbon. Ini biasanya memiliki beberapa oksigen yang melekat pada salah satu ujung rantai karbon, menjadikannya asam lemah.

Secara kimiawi, dimungkinkan untuk menyebabkan molekul-molekul ini bereaksi dengan cara di mana dua asam lemah bergabung menjadi satu molekul, melepaskan air dan satu molekul karbon dioksida dalam prosesnya. Panjang molekul yang dihasilkan sekarang hampir dua kali lipat (dua molekul empat karbon akan berfusi untuk membentuk molekul tujuh karbon dan melepaskan karbon lainnya sebagai CO.2). Dan itu membawa panjangnya ke lingkungan hidrokarbon tipikal dalam bahan bakar jet.

Molekul yang lebih panjang masih memiliki oksigen yang terikat, dan ada dua cara untuk menghilangkannya. Salah satunya adalah reaksi sederhana dengan hidrogen dan katalis murah, yang mengeluarkan oksigen dalam bentuk air. Alternatifnya adalah fusi lebih lanjut dari molekul asam lemah lainnya, menciptakan struktur bercabang yang lebih rumit. (Proses ini juga membutuhkan reaksi dengan hidrogen untuk mengubah zat menjadi hidrokarbon murni setelah selesai.) Para peneliti mendemonstrasikan bahwa dengan katalis yang tepat, kedua reaksi ini bekerja sangat baik dan menghasilkan campuran hidrokarbon dengan sifat yang mirip dengan bahan bakar jet.

Jadi para peneliti sekarang punya proses. Masukkan limbah ke digester bakteri, hentikan bakteri menghasilkan metana, dan isolasi asam lemak pendek dari digester. Kemudian, masukkan melalui beberapa reaksi, dan keluarlah campuran hidrokarbon yang dapat digunakan sebagai bahan bakar.

Tentu saja, ada beberapa persyaratan yang cukup spesifik untuk bahan bakar jet, yang dirancang oleh otoritas penerbangan untuk memastikan keselamatan penerbangan dan operasi di darat. Dan bahan bakar yang dibuat oleh kedua proses ini berbeda dari bahan bakar jet standar dalam beberapa hal penting, seperti titik nyala dan titik beku, yang masing-masing menentukan perilaku bahan bakar dalam menanggapi suhu tinggi dan rendah.

Ini bukan masalah jika biofuel ini disimpan di bawah 10 persen dari total campuran bahan bakar jet. Tapi itu akan menimbulkan masalah jika Anda ingin membuat campuran yang didominasi biofuel. Namun, dua reaksi yang berbeda menghasilkan produk yang berbeda dalam cara yang berlawanan (satu menghasilkan cairan dengan titik nyala yang lebih tinggi, yang lainnya menghasilkan cairan dengan titik nyala yang lebih rendah, misalnya). Jadi dengan mencampurkan keduanya, dimungkinkan untuk membuat campuran bahan bakar jet yang lebih dari 70 persen biofuel.

Diposting oleh : joker123