Met de stijgende gasprijzen en voedselkosten die de gezinsbudgetten drukken, zoekt een interdisciplinair team van onderzoekers van WPI naar manieren om voedselverspilling te gebruiken om een ​​hernieuwbare en meer betaalbare brandstofvervanger te maken voor op olie gebaseerde diesel. Het werk, geleid door Michael Timko, professor in de chemische technologie, wordt gedetailleerd beschreven in een nieuw artikel in het tijdschrift iScience .

"Door via deze methode een biodiesel te maken, hebben we aangetoond dat we de gasprijs kunnen verlagen tot $ 1,10 per gallon, en mogelijk zelfs nog lager", zegt Timko.

De Environmental Protection Agency schat dat in 2018 in de Verenigde Staten ongeveer 81% van het huishoudelijke voedsel - ongeveer 20 ton - op stortplaatsen of verbrandingsinstallaties belandde. Voedselverspilling levert ook een belangrijke bijdrage aan klimaatverandering:zodra het op stortplaatsen wordt gestort, stoot het methaan uit, een broeikasgas.

Timko zei:"Het omzetten van voedselverspilling in diesel heeft ook het potentieel om tot 15,3 miljoen ton CO₂ te compenseren. elk jaar, waardoor de uitstoot van broeikasgassen in de Verenigde Staten met 2,6% wordt verlaagd."

Het werk maakt deel uit van een meerjarig project dat wordt ondersteund door het Department of Energy, de National Science Foundation en het Massachusetts Clean Energy Center, en het bouwt voort op en verfijnt onderzoek dat eerder in 2018 werd gepubliceerd. Timko en zijn team hebben zich nu gericht op het vinden van een manier om het conversieproces gemakkelijker op te schalen en naar de commerciële markt te brengen.

Om de brandstof te maken, gebruikten de onderzoekers een proces dat hydrothermale liquefactie wordt genoemd, waarbij warmte en water worden gebruikt om het voedselafval in een vloeistof af te breken. Het is een methode die op grote schaal is gebruikt bij het omzetten van andere materialen in biobrandstof, waaronder algen. Door voedselverspilling te gebruiken, is het echter niet meer nodig om algen te kweken en te kweken - een duur en tijdrovend proces - terwijl het ook leidt tot vergelijkbare resultaten voor de hoeveelheid brandstof die wordt gewonnen. Het team gebruikte ook een katalysator gemaakt van een natuurlijk mineraal dat in botten voorkomt om maar liefst 30% meer energie uit de voedselverspilling te halen.

Universitair docent Andrew Teixeira en Ph.D. student Heather LeClerc speelde ook een sleutelrol in het onderzoek. LeClerc heeft het afgelopen jaar onderzoek gedaan in Denemarken, als onderdeel van een Fulbright-beurs, en zit midden in een driejarige NSF-onderzoeksbeurs voor afgestudeerden.

Voor dit laatste werk over voedselverspilling en biobrandstof werkte LeClerc ook samen met het Woods Hole Oceanographic Institute op Cape Cod om een ​​beter begrip te krijgen van de biocrudes die het WPI-team produceerde, met behulp van apparatuur die de Woods Hole-onderzoekers normaal gebruiken om te bepalen hoe een olielek beïnvloedt het oceaanmilieu en verandert het in de loop van de tijd.

De onderzoekers zullen hun inspanningen voortzetten om de brandstof nog verder te verfijnen en manieren ontwikkelen om het proces te gebruiken om huisbrandolie en scheepsdiesel te maken voor het aandrijven van schepen. + Verder verkennen

Het verminderen van afval, het gebruik van fossiele brandstoffen en de uitstoot van broeikasgassen door ongebruikt voedsel om te zetten in biobrandstof