Combustibles metálicos

¿Sabías que en microgravedad estamos preparando uno de los combustibles más prometedores para el futuro?

La microgravedad está ayudando a encontrar respuestas y modelos para refinar los procesos necesarios para quemar eficientemente combustible sólido como polvo de hierro. ¿Estamos presenciando el aumento de una nueva "Edad de Hierro"? ¿Podríamos usar polvos metálicos en lugar de gasolina para alimentar nuestros autos?

Los combustibles sólidos se utilizan para quemar un fósforo, encender una chispa en la víspera de Año Nuevo, así como el combustible dentro de los propulsores de Ariane y de otros cohetes. Pero los metales como el hierro también pueden arder, en forma de polvo, y son totalmente libres de humo y carbono.

Los metales podrían producirse utilizando energía limpia, como a partir de células solares o turbinas eólicas. Esa electricidad se almacena como energía química en el polvo metálico en densidades energéticas que son competitivas con los combustibles fósiles. Esto tiene el potencial de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel mundial, pero un obstáculo para implementar esta tecnología es el desarrollo de sistemas de combustión que pueden quemar eficientemente los combustibles metálicos, lo que requiere una sólida comprensión de su física de combustión.

Para entender la física de la combustión de combustible metálico, un racimo de polvo de hierro necesita ser suspendido durante unos 30 segundos, el tiempo necesario para observar y estudiar cómo se propaga una llama. Los investigadores utilizaron cohetes sonoros y vuelos parabólicos para ejecutar experimentos en la ingravidez y validar los modelos existentes, dando resultados prometedores.

La densidad de partículas de hierro y la composición de gases en la cámara de combustión son parámetros esenciales, como en un motor de gasolina. La microgravedad permite el estudio de las leyes de propagación de llamas, optimizar los parámetros en los diseños de quemadores industriales y reducir el impacto en el medio ambiente.

Estos experimentos espaciales también nos ayudan a entender fenómenos similares, como la propagación de microbios contagiosos e incendios forestales.

En un voto de confianza para la técnica, un equipo estudiantil de TU Eindhoven, en los Países Bajos, trabajó con socios industriales para diseñar una instalación de combustión metálica ahora instalada en Swinkels Family Brewers, subvencionada por la provincia holandesa de Noord-Brabant, utilizada para producir vapor para el proceso de elaboración de cerveza.

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