Los aviones emiten aproximadamente mil millones de toneladas de CO₂ cada año. Una prometedora materia prima de combustible de aviación sostenible ha permanecido en gran medida sin uso en tambores durante décadas.
Los vuelos representan aproximadamente el 2,5% de las emisiones globales de CO₂. Esta cifra parece modesta hasta que se consideran todos los impactos climáticos de la aviación en altitud. Debido a las estelas de vapor, los efectos del óxido de nitrógeno y otros efectos de calentamiento no relacionados con el CO₂, el impacto climático neto de la aviación es aproximadamente dos o tres veces mayor que la contribución del CO₂ por sí sola. A diferencia del transporte por carretera, la aviación no puede esperar a que lleguen las baterías. La densidad de energía necesaria para levantar un avión completamente cargado no es compatible con la tecnología de almacenamiento electroquímico en un plazo de tiempo comercialmente realista. Eso deja una opción seria a corto plazo. Es combustible de aviación sostenible.
El mercado de SAF está creciendo rápidamente, pero no lo suficiente. La producción mundial alcanzará alrededor de 1 millón de toneladas en 2024, el doble que el año anterior, y la demanda se fijará mediante obligaciones. El Reino Unido ha exigido una mezcla de SAF del 10% para 2030, que aumentará al 22% para 2040. Sólo para las aerolíneas del Reino Unido, esto significa que adquirirán más de mil millones de litros de SAF al año para finales de esta década, gran parte de él sin fuentes nacionales confirmadas. La regulación de aviación ReFuelEU de la UE establece obligaciones combinadas similares, y en años posteriores incluso mayores, en sus 27 estados miembros. Los analistas de mercado esperan que la oportunidad global de SAF valga entre 15.000 y 20.000 millones de dólares al año para 2030. Sin embargo, la producción actual cubre menos del 0,5% de la demanda de combustible para aviones, y la ruta principal, el aceite de cocina usado hidrotratado, se está acercando al límite de su materia prima. La brecha de oferta es estructural, no temporal.
Materias primas visibles a simple vista.
El Reino Unido tiene importantes recursos de biomasa, incluidos residuos agrícolas y forestales, cultivos energéticos y desechos orgánicos que representan decenas de millones de toneladas de biomasa seca por año, como se refleja en el Escenario de la Estrategia de Biomasa 2023 del Reino Unido. Actualmente, gran parte se utiliza para la producción de calor de bajo valor o se deja como residuo del campo. La pirólisis rápida, un proceso termoquímico que calienta rápidamente la biomasa en ausencia de oxígeno, puede convertir este material en un intermedio líquido en segundos. Esta tecnología está madura y disponible comercialmente en la actualidad.
El biocrudo líquido y de pirólisis rápida que produce es oscuro, picante y químicamente complejo. En todo el mundo, se producen anualmente cientos de miles de toneladas a partir de un pequeño número de plantas comerciales, principalmente para su uso en calefacción industrial, combustión conjunta en centrales eléctricas o como materia prima para aromatizantes de humo y conservantes de madera. Nunca ha alcanzado su máximo potencial como precursor del SAF. No es porque la energía no esté ahí, es porque nadie ha encontrado una forma limpia de extraerla.
20 años hasta este momento
El Dr. Sanjeev Gajjela comenzó a investigar el petróleo biocrudo de pirólisis rápida cuando era estudiante de doctorado en la Universidad Estatal de Mississippi. Pasó los siguientes 20 años desarrollando procesos de mejora de biocrudo en la industria y el mundo académico, acumulando aproximadamente 40 solicitudes de patente en el proceso. La fotografía proporcionada en este artículo fue tomada en una plaza de peaje comercial en Carolina del Sur, EE. UU., donde se estaban realizando trabajos de mejora del biocrudo bajo contrato durante un estudio inicial de la industria. Este esfuerzo, y 20 años de trabajo similar, han llevado a la construcción de la plataforma de separación PySAF.
La muestra en el vial que sostiene es un biocrudo de pirólisis rápida mejorado y etiquetado para envío, la misma sustancia contenida en el tambor detrás de él. Desde entonces, ha seguido esforzándose por liberar ese potencial.
Cuando fundó PySAF Ltd a finales de 2025, la pregunta subyacente era la que lo había perseguido durante toda su carrera. La pregunta era, ¿por qué se sigue desperdiciando esta materia prima?
aislar el problema
La respuesta desarrollada por PySAF es un proceso de fraccionamiento patentado que divide el biocrudo de pirólisis rápida en dos corrientes distintas antes de que se produzcan más mejoras.
El primero, PyXCrude™, concentra las fracciones lipófilas y fenólicas en un material con propiedades combustibles significativamente mejoradas. El contenido de humedad es inferior al 1%, la tasa de eliminación de metal es del 97% en comparación con el petróleo biocrudo crudo y el poder calorífico es de aproximadamente 30 MJ/kg. Está diseñado para el hidroprocesamiento catalítico para producir mezclas SAF y también es compatible con el coprocesamiento en refinerías de petróleo existentes. La segunda corriente, PyXSugra™, captura aproximadamente 97 gramos de fracción acuosa de carbohidratos por litro de azúcares C5 y C6 fermentables, allanando el camino para el biohidrógeno, el biometano y los productos químicos de base biológica.
Los intentos tradicionales de mejorar los petróleos biocrudos de pirólisis rápida entera se han enfrentado directamente a una serie constante de obstáculos. Es decir, un alto contenido de agua diluye la fracción orgánica, las concentraciones elevadas de metales promueven el envenenamiento del catalizador y las especies químicamente incompatibles causan inestabilidad de fase en condiciones de hidroprocesamiento. Esto da como resultado un alto consumo de hidrógeno, una rápida desactivación del catalizador y un bajo rendimiento de combustible. PyXCrude evita estos problemas llegando a un hidrotratador que ya está deshidratado, desmetalizado y químicamente concentrado. Se reduce el consumo de hidrógeno, se prolonga la vida útil del catalizador y se aumenta el rendimiento del producto combustible utilizable. El paso de división hace el trabajo pesado antes de que comience la actualización.
Al separarse antes de la actualización, PySAF evita un problema técnico central que obstaculizó los enfoques anteriores: partes químicamente incompatibles que interfieren entre sí durante la transformación. Luego, cada corriente pasa por la reacción química más apropiada para ella.
El proceso alcanzó el nivel de preparación tecnológica 5 en enero de 2026 y ahora se están proporcionando materiales de muestra a socios externos en virtud de acuerdos formales de transferencia de material. La tecnología ha atraído el interés de las principales empresas energéticas y está siendo evaluada por socios académicos e industriales en el Reino Unido y Europa.
A diferencia de la mayoría de las empresas de transición energética, PySAF no necesita construir ninguna infraestructura de producción importante. Esta tecnología de separación se integrará directamente en la cadena de suministro de biomasa existente, reduciendo tanto los requisitos de capital como el tiempo para obtener los primeros ingresos, con unidades de separación modulares diseñadas para implementarse junto con la infraestructura de biomasa existente en el Reino Unido.
Se ha lanzado una ronda de financiación inicial para financiar el establecimiento del laboratorio del Reino Unido y los acuerdos iniciales de codesarrollo. La Serie A 2027 financiará la primera unidad de separación modular a escala piloto.
El bidón de líquido negro de esa foto no es un desperdicio. Nunca lo fueron. PySAF Ltd está actualmente levantando una ronda de semillas para demostrarlo.
Tenga en cuenta: Este es un perfil comercial.
Este artículo también se publicará en el número 26 de la revista trimestral.
Source link
