miércoles, 12 de mayo de 2010

Que hace exactamente un combustible de cohete amigable con el ambiente

Los automóviles no son los únicos vehículos que se están volviendo a fuentes de combustible más amigables con el ambiente. Como se reportó recientemente, la NASA está probando un nuevo tipo de propelente para cohete hecho de una mezcla de agua y polvo de “aluminio a nano escala” que afirman podría proveer una forma más limpia de lanzar cohetes, impulsar misiones espaciales a largas distancias y generar hidrógeno para celdas de combustible. Un buen número de lectores se ha maravillado, no de forma irracional, de lo que se califica como un combustible para cohetes amigable con el medio ambiente. Ahora contamos con unas respuestas más.

El hielo-aluminio o ALICE, es un propelente considerado “verde” debido a que produce esencialmente gas hidrógeno y óxido de aluminio. Esto es comparado con los vuelos espaciales actuales, que consumen alrededor de 773 toneladas del oxidante perclorato de amonio en los cohetes de combustible sólido de impulso, con alrededor de 230 toneladas de acido clorhídrico apareciendo inmediatamente en el escape de dichos vuelos.

ALICE provee empuje a través de una reacción química entre el agua y el aluminio. Conforme el aluminio se enciende, las moléculas de agua proveen oxigeno e hidrogeno como combustible para la combustión hasta que todo el polvo este quemado. La clave para el desempeño del propelente es el pequeño tamaño de las partículas de aluminio, con un diámetro de alrededor de 80 nanómetros. Las nano partículas se queman más rápidamente que las partículas grandes y permiten un mejor control sobre la reacción y el empuje del cohete.

Otros investigadores han usado previamente las partículas de aluminio en propelentes, pero esos propelentes usualmente contenían mayores partículas de un tamaño en el orden de los micrones, considerando que el nuevo combustible contiene puras nano partículas. Manufactureros en la última década han aprendido como hacer nano partículas de aluminio de mejor calidad de lo que era posible en el pasado. El combustible necesita ser congelado en estado sólido para que permanezca intacto mientras es sujeto a las fuerzas del lanzamiento y también para asegurar que no reaccione lentamente antes de que sea usado.


Inicialmente como una pasta, el combustible es almacenado dentro de un molde cilíndrico con una varilla de metal corriendo a través del centro. Después de ser congelado, la varilla es removida, dejando una cavidad corriendo a través de la extensión del cilindro de combustible sólido. Un motor de cohete pequeño por encima del combustible es encendido, enviando gases calientes dentro del hoyo del centro, causando que el combustible ALICE se encienda uniformemente.

ALICE podría un día reemplazar algunos propelentes líquidos o sólidos, y cuando este perfeccionado, podría tener un mejor desempeño que el de los propelentes convencionales de acuerdo a los investigadores. Es también extremadamente seguro cuando está congelado debido a que es difícil de encender accidentalmente.

El trabajo futuro se enfocará en perfeccionar el combustible y también podría explorar la posibilidad de crear un combustible gelificado usando las nano partículas. Tal gel se comportaría como un combustible liquido, haciendo posible el variar la tasa a la cual el combustible es bombeado dentro de la cámara de combustión para “estrangular” el motor de arriba a abajo e incrementar la distancia de vuelo del vehículo. Un combustible gelificado también podría ser mezclado con materiales que contengan grandes cantidades de hidrogeno y entonces usarlo para hacer funcionar celdas de combustible de hidrogeno en adición a los motores cohete.

Los investigadores también observaron que, con descubrimientos de naves espaciales indicando la presencia de agua en Marte y la Luna – y potencialmente, en asteroides, otras lunas y cuerpos en el espacio – el propelente podría teóricamente ser manufacturado en el espacio, en lugar de ser transportado a un alto costo.

Investigadores de la Universidad de Purdue están trabajando con la NASA, el Air Force Office of Scientific Research y la Universidad Estatal de Pensilvania en desarrollar el propelente ALICE

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada