Le carburant écologique à base de lignine pourrait transformer l’industrie aéronautique

L’industrie aéronautique s’oriente vers des solutions écologiques innovantes. Des chercheurs américains ont développé une méthode prometteuse pour produire du carburant d’aviation durable à partir de déchets agricoles, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités pour réduire l’impact environnemental du transport aérien.

Les scientifiques de l’Université d’État de Washington ont mis au point une méthode continue pour convertir les polymères de lignine en carburant d’aviation. Cette recherche, publiée dans la revue Fuel Processing Technology, marque une étape importante vers l’utilisation concrète de cette technologie dans l’aviation commerciale.

Le professeur Bin Yang, du département de génie des systèmes biologiques de l’université et scientifique principal de l’étude, a affirmé : «Notre réalisation rapproche cette technologie d’une utilisation dans le monde réel en fournissant des données qui nous permettent de mieux évaluer sa faisabilité pour l’aviation commerciale».

La lignine : une ressource d’avenir

La lignine, un ensemble de molécules structurelles qui confèrent aux plantes leur rigidité et leur caractère ligneux, est extraite des résidus de maïs – tiges, épis et feuilles laissés après la récolte – et d’autres sous-produits agricoles. Les chercheurs ont élaboré un procédé appelé «dépolymérisation et hydrodésoxygénation simultanées», qui décompose le polymère de lignine tout en éliminant l’oxygène pour créer un carburant d’aviation à base de lignine.

Dans leurs installations de Richland, le polymère de lignine dissous a été introduit dans un réacteur d’hydrotraitement continu pour produire le carburant. Cette méthode utilise une forme moins traitée et moins coûteuse de lignine, appelée «lignine technique», contrairement à d’autres recherches utilisant de l’huile bio extraite de la lignine.

La consommation mondiale de carburant d’aviation a atteint un niveau record de près de 100 milliards de gallons en 2019 (soit 454 milliards de litres), et la demande devrait s’accroître dans les décennies à venir. Les carburants d’aviation durables dérivés de la biomasse végétale pourraient contribuer à minimiser l’empreinte carbone de l’aviation, réduire les traînées de condensation et atteindre les objectifs internationaux de neutralité carbone.

Le carburant d’aviation à base de lignine pourrait rendre les carburants durables plus propres et plus facilement utilisables dans les moteurs à réaction. Grâce à leur densité, leur efficacité et leurs caractéristiques de gonflement des joints, les hydrocarbures catalysés à partir de la lignine pourraient efficacement remplacer les composés aromatiques dérivés des combustibles fossiles.

Vers une aviation plus écologique

Josh Heyne, membre de l’équipe de recherche et co-directeur de l’Institut des bioproduits WSU-PNNL, a souligné : «L’industrie aéronautique cherche à générer 100 % de carburant d’aviation renouvelable. Le carburant d’aviation à base de lignine complète les technologies existantes en augmentant, par exemple, la densité des mélanges de carburants».

En offrant des émissions réduites, le carburant à base de lignine pourrait finalement rendre les carburants d’aviation durables entièrement «drop-in», c’est-à-dire qu’ils peuvent être utilisés avec tous les moteurs, infrastructures et avions existants, comme le carburant d’aviation actuel dérivé des combustibles fossiles.

Les chercheurs travaillent actuellement à l’amélioration de leur processus pour une meilleure efficacité et une réduction des coûts. Cette recherche, soutenue par le Département de l’Énergie des États-Unis et d’autres institutions, ouvre de nouvelles possibilités pour une aviation plus durable et respectueuse de l’environnement.

Article : ‘A simultaneous depolymerization and hydrodeoxygenation process to produce lignin-based jet fuel in continuous flow reactor’ / ( 10.1016/j.fuproc.2024.108129 ) – Washington State University – Publication dans la revue Fuel Processing Technology