ЕКА

Все горит. При наличии подходящей среды любая материя может сгореть при добавлении кислорода, но поиск правильной смеси и выделение достаточного количества тепла приводит к тому, что некоторые материалы горят легче, чем другие. Исследователи, заинтересованные в получении дополнительной информации о типе пожара, называемом дискретным горением, использовали для исследования экспериментальные установки ЕКА по микрогравитации.

В серии параболических полетов и на зондирующих ракетах, запущенных из Швеции, группа профессора Джеффри Бергторсона из Университета Макгилла в Канаде и Технологического университета Эйндховена в Нидерландах исследовала горение железного порошка в невесомости. Их исследования были чистой физикой: ученые хотели узнать больше о дискретном горении, при котором пламя не сжигает топливо непрерывно, а перескакивает с одного источника топлива на другой. Этот вид огня вряд ли встречается в природе на Земле, но примером может служить лесной пожар, когда одно дерево сгорает полностью, а огонь перескакивает на следующее дерево, когда температура повышается достаточно для возгорания.

Сжигание железной пыли в экспериментах на самолетах с нулевой гравитацией и полетах ракет позволило частицам железа плавать и незаметно воспламеняться. Высокоскоростные камеры запечатлели это зрелище и позволили исследователям лучше понять это явление, в результате чего были созданы компьютерные модели, показавшие идеальные условия для сжигания топлива на Земле.

Благодаря новому пониманию, ставшему возможным благодаря исследованиям микрогравитации, стало возможным строить эффективные и практичные печи для сжигания железа.

Преимущество сжигания железа связано с химией. По сути, сжигание топлива — это процесс преобразования материала путем добавления атомов кислорода. Вот почему углеродное топливо производит углекислый газ, вызывающий парниковый эффект, когда два атома кислорода добавляются к углеродному топливу, такому как древесина, уголь или нефть. Остаток железа после сгорания представляет собой оксид железа, более известный как ржавчина. Углекислый газ не выделяется, а ржавое железо можно легко собрать, поскольку оно не образует газа — при горении железа вообще не выделяются вредные газы.

Железную ржавчину можно даже переработать, чтобы удалить кислород и вернуть его в виде железа с использованием водорода. Используя электричество из устойчивых источников, железо в качестве топлива может стать циркулярным, бесконечно перерабатываемым хранилищем энергии.

Демонстрационная установка уже работает в Буделе, недалеко от Эйндховена, Нидерланды. В качестве источника топлива используется железо. Этот генератор может производить 1 МВт пара в установке, стоящей на складе. Увеличение масштаба такой железной электростанции могло бы производить гораздо больше энергии.

Многие стартапы уже внедряют это безуглеродное топливо для электростанций и промышленных процессов.

Поскольку космические агентства готовятся к строительству устойчивых лунных аванпостов, обеспечение энергией астронавтов на Луне является лишь одной из задач, которую необходимо решить. Металлическое топливо может быть решением. Используя солнечную энергию, из лунных минералов можно производить не только алюминиевые и кремниевые порошки, но также из лунного льда можно получать водород и кислород. Затем водород можно использовать для преобразования лунной пыли с высоким содержанием железа и титана в производство воды. и железный порошок. Металлические порошки и кислород из водяного льда можно использовать в качестве топлива для ракет или наземного транспорта, а побочную воду можно даже использовать в качестве питьевой воды.

Сейчас этот процесс может показаться научной фантастикой, но идея использования железа в качестве источника топлива на Земле возникла всего десять лет назад. Сейчас сообщество металлического топлива объединяет сотни ученых и инженеров по всему миру и является маяком в области технологий альтернативного безуглеродного топлива. В не столь отдаленном будущем вы, возможно, будете управлять своей машиной или домом с помощью железа!

Спасибо за лайк

Вам уже понравилась эта страница, поставить лайк можно только один раз!