Med gaspriserna skyhöga och matkostnaderna klämmer familjens budgetar, tittar ett tvärvetenskapligt team av forskare vid WPI på sätt att använda matavfall för att göra en förnybar och mer överkomlig bränsleersättning för oljebaserad diesel. Arbetet, som leds av professor i kemiteknik Michael Timko, beskrivs i en ny artikel i tidskriften iScience .

"Genom att skapa en biodiesel med den här metoden har vi visat att vi kan sänka priset på gas till $1,10 per gallon, och potentiellt ännu lägre", säger Timko.

Environmental Protection Agency uppskattar att 2018 i USA hamnade cirka 81 % av hushållsmaten – cirka 20 ton – på deponier eller förbränningsanläggningar. Matavfall är också en stor bidragande orsak till klimatförändringen:när det väl har placerats på deponier släpper det ut metan, en växthusgas.

Timko sa:"Att konvertera matavfall till diesel har också potential att kompensera för upp till 15,3 miljoner ton CO₂ varje år, vilket minskar utsläppen av växthusgaser i USA med 2,6 %."

Arbetet är en del av ett flerårigt projekt som stöds av Department of Energy, National Science Foundation och Massachusetts Clean Energy Center, och det bygger på och förfinar forskning som tidigare publicerats 2018. Timko och hans team har nu fokuserat på att hitta ett sätt att göra omvandlingsprocessen lättare att skala och föra ut på den kommersiella marknaden.

För att tillverka bränslet använde forskarna en process som kallas hydrotermisk kondensering, som använder värme och vatten för att bryta ner matavfallet till en vätska. Det är en metod som har använts flitigt för att omvandla andra material till biobränsle, inklusive alger. Att använda matavfall tar dock bort behovet av att odla och odla alger – en dyr och tidskrävande process – samtidigt som det leder till liknande resultat för mängden bränsle som utvinns. Teamet använde också en katalysator gjord av ett naturligt förekommande mineral som finns i ben för att få ut så mycket som 30 % mer energi ur matavfallet.

Biträdande professor Andrew Teixeira och Ph.D. student Heather LeClerc spelade också en nyckelroll i forskningen. LeClerc har tillbringat det senaste året med att bedriva forskning i Danmark, som en del av ett Fulbright-stipendium, och är mitt uppe i ett treårigt NSF-forskarstipendium.

För det senaste arbetet med matavfall och biobränsle, arbetade LeClerc också med Woods Hole Oceanographic Institute på Cape Cod för att få en bättre förståelse för de bioråoljor som WPI-teamet producerade, med hjälp av utrustning som Woods Hole-forskarna normalt använder för att fastställa hur ett oljeutsläpp påverkar havsmiljön och förändrar den över tid.

Forskarna kommer att fortsätta sina ansträngningar för att förfina bränslet ytterligare och utveckla sätt att använda processen för att göra hemeldningsolja och marin diesel för att driva fartyg. + Utforska vidare

Minska avfall, användning av fossila bränslen och utsläpp av växthusgaser genom att förvandla oanvänd mat till biobränsle