食品廃棄物から持続可能なジェット燃料を製造する可能性を探る研究(Illinois study explores feasibility of creating sustainable jet fuel from food waste)

2026-06-22 イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校

米国イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校の研究チームは、食品廃棄物から持続可能な航空燃料(SAF:Sustainable Aviation Fuel)を製造する技術の実現可能性を評価した。研究では、食品廃棄物を水熱液化(HTL)によってバイオ原油へ変換し、その後精製してジェット燃料を製造するプロセスを検討した。従来研究よりも触媒使用を抑え、蒸留工程を重視することで経済性と環境性能の向上を図ったが、得られる燃料品質は低下するため、既存のジェット燃料との混合利用を前提としている。研究チームは、製造燃料がASTMやFAAの航空燃料基準を満たすことを確認するとともに、HTL工程で発生する有害副生成物(HTL-AP)の電気化学処理による酸や栄養塩の回収も検討した。技術経済分析およびライフサイクル評価の結果、現状では副生成物処理コストが高いものの、将来的な技術改良により改善が期待されることが示された。また、温室効果ガス排出量評価では、改良シナリオを含めてカーボンネガティブ(負の炭素排出)を達成できる可能性が示された。都市有機廃棄物を航空燃料へ転換する循環型バイオエコノミーの有望な手法として期待される。

<関連情報>

食品廃棄物から持続可能な航空燃料を製造する循環型水熱精製装置 A circular hydrothermal refinery for sustainable aviation fuel from food waste

Buchun Si,Zixin Wang,Jamison Watson,Sabrina Summers,Yalin Li,Siying Yu,Hong Yang,Zhibin Yang,Joshua S. Heyne,Jinyue Jiang,Zhiyong Jason Ren,Hemin Ma,Chaoyuan Wang,Pengsen Wang & Yuanhui Zhang
Nature Sustainability  Published:03 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41893-026-01848-1

食品廃棄物から持続可能なジェット燃料を製造する可能性を探る研究(Illinois study explores feasibility of creating sustainable jet fuel from food waste)

Abstract

The aviation industry faces a formidable challenge in transitioning to carbon-neutral flight without compromising the rigorous performance standards of jet engines. While hydrothermal liquefaction (HTL) of wet waste offers a transformative pathway for sustainable aviation fuel (SAF) production, its potential remains hindered by biocrude quality and the environmental burden of the aqueous phase (HTL-AP). Here we present an integrated hydrothermal refinery that converts food waste into a high-performance SAF candidate through a closed-loop process of HTL, catalytic upgrading and HTL-AP valorization. Our refined fuel—composed predominantly of cycloalkanes (70.5 wt%)—exhibits a higher heating value and lower freezing point than conventional Jet A. Critically, unlike alcohol-to-jet or hydrotreating esters and fatty acids (HEFA) pathways, this HTL-derived SAF meets flash point and viscosity constraints as a 100% drop-in fuel without blending. We further address the ‘waste’ bottleneck by employing partial electrooxidation and electrodialysis to recover high-purity acetic acid (91.6% of organics) and nutrients (>76.9%) from the HTL-AP, while simultaneously generating sufficient hydrogen to sustain the biocrude hydrotreating stage. Techno-economic and life-cycle analyses reveal that while electricity costs currently influence the minimum fuel selling price, the integration of renewable energy and optimized electrochemical recovery can achieve market competitiveness (US$3.82 GGE−1) and a net-negative carbon footprint (−8.5 kg CO2e GGE−1). These findings establish a circular, carbon-negative framework for transforming urban organic waste into high-density aviation energy.

0503燃料及び潤滑油
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