De pe șosele până în spațiu. Mașinile electrice dețin secretul unui combustibil mai curat pentru rachete

O substanță chimică utilizată în bateriile vehiculelor electrice ar putea, de asemenea, să ne ofere combustibil fără emisii de carbon pentru zborurile spațiale, potrivit unei noi cercetări efectuate la Universitatea Riverside.

Pe lângă reducerea emisiilor, această substanță chimică are, de asemenea, mai multe avantaje față de alte tipuri de combustibili pentru rachete: o energie mai mare și costuri mai mici.

• Ce este ura și de ce apare?
• De ce ne gândim obsesiv la aceleași lucruri noaptea

Substanța chimică, amoniacul boran, este folosită în prezent pentru stocarea hidrogenului din celulele de combustibil care alimentează vehiculele electrice. Cercetătorii analizează acum modul în care această combinație de bor și hidrogen poate elibera suficientă energie pentru a lansa, de asemenea, rachete și sateliți. Cercetarea lor a fost publicată în The Journal of Physical Chemistry C.

Un combustibil care afectează mai puțin mediul

Combustibilii pentru rachete utilizați sunt pe bază de hidrocarburi și au o serie de efecte negative asupra mediului. Aceștia pot otrăvi solul timp de zeci de ani, pot provoca cancer și pot produce ploi acide, găuri în stratul de ozon și gaze cu efect de seră precum dioxidul de carbon.

În schimb, odată ars, boranul eliberează compuși precum oxidul de bor și apa. „Este mult mai puțin dăunător pentru mediu”, a declarat Prithwish Biswas, inginer chimist și autor al noului studiu.

În comparație cu combustibilii pe bază de hidrocarburi, boranul eliberează, de asemenea, mai multă energie, ceea ce ar putea duce la economii de costuri, deoarece este necesară o cantitate mai mică pentru a alimenta același zbor.

Pentru a elibera energia din combustibil și a permite combustia, se adaugă catalizatori și oxidanți pentru a furniza oxigen suplimentar combustibilului.

Energie mai mare și costuri mai mici

Pilele de combustie utilizează adesea catalizatori în acest scop. Aceștia măresc rata de combustie, dar rămân în aceeași formă atât înainte, cât și după reacție.

„Navele spațiale necesită cantități mari de energie într-un timp scurt, așa că nu este ideal să folosești un catalizator, deoarece nu contribuie la energia de care ai nevoie. Este ca o masă moartă în rezervorul de benzină”, a declarat Pankaj Ghildiyal, coautor al studiului.

În plus, cercetătorii au găsit un oxidant care modifică mecanismele de descompunere și oxidare ale acestui combustibil, ceea ce duce la extragerea conținutului său total de energie.

„Acest lucru se aseamănă cu utilizarea convertoarelor catalitice pentru a permite arderea completă a combustibililor de hidrocarburi”, a declarat Ghildiyal.

Combustibilul este rezistent la temperaturi ridicate

„Am reușit să realizăm o ardere completă a substanțelor chimice și să creștem energia întregii reacții prin utilizarea chimiei oxidantului în sine, fără a avea nevoie de un catalizator”.

De asemenea, unii combustibili pentru rachete necesită stocarea la temperaturi sub zero grade Celsius. În schimb, acest combustibil este stabil la temperatura camerei și este rezistent la căldură mare, scrie ScienceDaily.

Echipa de cercetători studiază acum modul în care particulele de boran de diferite dimensiuni reacționează în diferite medii. De asemenea, ei dezvoltă metode de încapsulare a particulelor de combustibil, pentru a le spori stabilitatea în condiții de umiditate.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Elon Musk spune că SpaceX va face combustibil din aer

Mașinile pe hidrogen, o idee extrem de proastă. Ce rol joacă industria combustibililor fosili?

„O benzinărie în spațiu”. Companii din lumea întreagă vor să transforme deșeurile spațiale în combustibil

Germania vrea să dezvolte combustibili sintetici și nu vrea să renunțe la motoarele cu ardere internă