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Los Estados Unidos avanzan en la carrera por combustible de aviación más barato con un nuevo catalizador capaz de convertir etanol en olefinas en una única etapa, reduciendo etapas del proceso, mirando a la escala industrial y respondiendo a una demanda global del sector proyectada en 230 mil millones de galones hasta 2050
Investigadores en los Estados Unidos han desarrollado un nuevo catalizador que puede reducir significativamente el costo de producción de combustible de aviación sostenible al convertir etanol en precursores del sector en una única etapa. La tecnología ha sido licenciada por Gevo, empresa de biocombustibles avanzados con sede en Colorado, a partir de dos patentes del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, del Departamento de Energía de EE. UU.
La nueva ruta tecnológica simplifica un proceso que, en condiciones convencionales, requiere múltiples fases para transformar etanol en olefinas, compuestos esenciales en la producción de combustible de aviación. Con la conversión en etapa única, se espera mejorar de manera relevante la eficiencia del proceso y acelerar su aplicación comercial.
Andrew Sutton, científico senior de la división de ciencia de la manufactura del ORNL, afirmó que la asociación debe acelerar la transición de las tecnologías catalíticas de la escala de laboratorio a reactores en escala piloto. El trabajo une la estructura de investigación del laboratorio con la experiencia industrial de Gevo para probar el avance en condiciones más cercanas a la operación comercial.
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Nueva ruta para producir combustible de aviación
El combustible de aviación sostenible, conocido por la sigla SAF, se presenta como una alternativa más limpia al combustible convencional derivado del petróleo. Su producción puede utilizar residuos renovables, grasas, aceites y residuos agrícolas, desempeñando un papel relevante en los esfuerzos para descarbonizar el transporte aéreo.
En este contexto, el nuevo catalizador fue desarrollado para hacer más eficiente la conversión del etanol, también llamado alcohol etílico, en olefinas. Estos compuestos son considerados precursores fundamentales para la fabricación de combustible de aviación, y la simplificación de la ruta productiva puede reducir costos y elevar la eficiencia de carbono.
La Asociación Internacional de Transporte Aéreo, que representa más del 80% del tráfico aéreo global, ya ha demostrado gran interés en el SAF. Además, diversas aerolíneas han asumido compromisos de compra a gran escala, lo que amplía la presión por soluciones más eficientes y escalables.
Asociación entre ORNL y Gevo mira a la escala comercial
La iniciativa está siendo financiada por un acuerdo de cooperación en investigación y desarrollo con duración de tres años, dentro del Fondo de Comercialización de Tecnología del Departamento de Energía de EE. UU. Durante este período, el ORNL será responsable de desarrollar y probar pastillas catalíticas en reactores químicos avanzados.
El laboratorio también producirá modelos computacionales para prever el rendimiento de la tecnología en escala industrial. Paralelamente, el ORNL utilizará los recursos avanzados de análisis de materiales del Centro de Ciencias de Materiales Nanofásicos para comprender mejor el comportamiento del catalizador en reactores de gran tamaño.
Gevo aportará conocimiento especializado en diseño de procesos y operación, además de guiar la integración de la tecnología al reactor piloto. Andrew Ingram, director de química de procesos y catálisis de la empresa, afirmó que la colaboración está centrada en la evaluación de un nuevo proceso catalítico capaz de convertir etanol en precursores valiosos de combustible y también en productos químicos alternativos, como el butadieno.
Aplicaciones adicionales y expectativa para el mercado
Además del uso en la cadena del combustible de aviación, las olefinas generadas por este proceso también pueden ser empleadas en la producción de plásticos, solventes y surfactantes. El material destaca que el mercado global de plásticos debe superar los 1,3 billones de dólares hasta 2033.
Ingram declaró que el trabajo complementa el portafolio de conversión de etanol de Gevo, pero se diferencia tanto de la implementación comercial del proceso de conversión de alcohol en queroseno de aviación de Axens como de la plataforma ETO de próxima generación de la compañía. La evaluación económica del proceso será decisiva para determinar el potencial de ampliación de esta ruta tecnológica.
Si se confirma la viabilidad económica, la tecnología podría ofrecer una alternativa flexible y económicamente viable para expandir soluciones de base biológica en los Estados Unidos. Ingram afirmó que este avance podría crear nuevos mercados y ampliar la demanda para agricultores que producen materias primas destinadas a la energía y los materiales.
La perspectiva de crecimiento del sector refuerza el peso estratégico de la investigación. La demanda global por combustible de aviación deberá alcanzar los 230 mil millones de galones hasta 2050, y la ampliación del uso de SAF podría ayudar a satisfacer este volumen, al mismo tiempo que favorece la seguridad energética de EE. UU. y la reducción de emisiones.
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