Querosene de resíduos alimentares: a descoberta da Universidade de Illinois para a aviação

A ideia de colocar um avião comercial para voar usando resíduos orgânicos pode soar improvável, mas um grupo de cientistas dos Estados Unidos acabou de mostrar que isso é, ao menos em teoria, viável - e que o combustível obtido atende às exigências técnicas do setor.

Do ponto de vista ambiental, a aviação civil está longe de ser um exemplo: no cenário global, o segmento responde por uma fração relevante das emissões de gases de efeito estufa (cerca de 2% do CO₂, segundo o Air Transport Action Group). Nos últimos anos, diversas tentativas de tornar a aeronáutica civil mais “verde” ganharam espaço, como propulsão a hidrogênio, ajustes de rotas para reduzir a formação de contrails e combustíveis sintéticos (HEFA).

Até aqui, porém, nenhuma dessas frentes conseguiu equilibrar, ao mesmo tempo, custo e eficiência energética, e a indústria ainda busca uma solução realmente consistente. É nesse contexto que entram os resultados de engenheiros da Universidade de Illinois em Urbana–Champaign, que encontraram uma forma de converter resíduos alimentares em combustível de aviação. O estudo, publicado em 30 de outubro na revista Nature Communications, descreve uma proposta inédita para a história da aviação civil.

Nossas lixeiras: o querosene do futuro?

Para Yuanhui Zhang, engenheiro da Universidade de Illinois e responsável pelo trabalho, a meta não era anunciar um “combustível milagroso”, e sim comprovar que a matéria orgânica pode, do ponto de vista químico, competir com o querosene de origem fóssil. Como ele resume: “Em uma economia linear, a gente produz, consome e depois joga fora. Neste projeto, recuperamos a energia e os materiais para criar um produto útil”.

Zhang chama a abordagem de “elo que faltava do paradigma circular”. A base vem de um conceito já consolidado e bastante aplicado (inclusive na geoquímica): a liquefação hidrotermal (hydrothermal liquefaction, ou HTL). A lógica do processo é acelerar, em poucas horas, algo que a natureza levaria milhões de anos para realizar: converter matéria orgânica em um tipo de petróleo bruto.

Liquefação hidrotermal (HTL): de resíduos alimentares a “petróleo” biológico

Para colocar a HTL em prática, a equipe recolheu sobras da produção de alimentos em instalações da indústria agroalimentar. Em seguida, esse material foi submetido a temperaturas e pressões extremamente elevadas. O resultado foi um “petróleo” biológico composto por uma mistura de óleos, água e compostos carbonáceos - ainda distante do uso direto e, portanto, dependente de uma etapa posterior de refino.

Hidrotratamento catalítico: refinando até virar querosene

Com o óleo em mãos, os pesquisadores partiram para um refino catalítico (o chamado hidrotratamento) utilizando cobalto e molibdênio - dois metais já empregados na indústria do petróleo para ajudar na remoção de impurezas. Essa fase serve para eliminar água, sais e cinzas, além de retirar átomos indesejáveis, como enxofre, nitrogênio e oxigênio, que poderiam prejudicar a combustão. Ao final, obtém-se um querosene de base biológica, indistinguível do querosene convencional usado na aviação.

A aviação está pronta para virar a página do petróleo?

Além de funcionar, esse querosene também cumpre os requisitos definidos por duas referências regulatórias do setor: a American Society for Testing and Materials (ASTM) e a Federal Aviation Administration (FAA). Vale destacar o peso disso: poucos combustíveis de origem biológica conseguem, logo de início, atender às exigências combinadas dessas duas instituições, que aplicam alguns dos protocolos de avaliação mais rigorosos do mundo.

O ponto crítico, a partir daí, é a viabilidade industrial. Fazer algumas dezenas de litros de biocombustível em laboratório é uma coisa; abastecer frotas inteiras de aviões de linha é outra. Mesmo com um querosene funcional, sua entrada em uma cadeia extremamente padronizada tende a ser complexa. A aviação opera com regras rígidas de certificação e confiabilidade e, por isso, provavelmente é um dos ambientes menos favoráveis a experimentações.

De protótipo a SAF: escala, investimento e adoção pela indústria

Zhang é direto sobre onde termina o papel do laboratório: “Nosso trabalho é resolver os problemas científicos e de engenharia. Cabe à indústria dar sequência”. Em outras palavras, avanços científicos por si só não colocam turbinas para operar; eles precisam vir acompanhados de capital suficiente e de um mínimo de disposição por parte das empresas.

Por esse motivo, será necessário tempo, investimento e comprometimento industrial para que os resultados de Zhang e sua equipe se traduzam em aplicação real. Seria um desperdício que esse querosene ficasse apenas como protótipo, especialmente porque combustíveis sustentáveis de aviação (SAF) desse tipo já demonstraram potencial. Quando adotados em larga escala, eles podem reduzir a pegada de carbono dos voos em até 80%, mantendo compatibilidade com motores e com a logística já existente. Se as companhias pretendem continuar operando suas aeronaves nas próximas décadas, a alternativa é limitada: terão de aprender a abrir mão do petróleo, queiram ou não.