Микрогравитация помогает найти ответы и модели для совершенствования процессов, необходимых для эффективного сжигания твердого топлива, такого как железная пыль. Наблюдаем ли мы наступление нового "железного века"? Можно ли использовать металлические порошки вместо бензина для заправки наших автомобилей?
Твердое топливо используется для сжигания спички, зажигания бенгальского огня в канун Нового года, а также в качестве топлива для ускорителей "Ариан" и других ракет. Но металлы, такие как железо, также могут гореть в виде порошка, они полностью бездымны и не содержат углерода.
Металлы можно производить с использованием чистой энергии, например, из солнечных батарей или ветряных турбин. Это электричество хранится в виде химической энергии в металлическом порошке с плотностями энергии, которые сопоставимы с ископаемым топливом. Это может снизить выбросы парниковых газов во всем мире, но препятствием на пути к внедрению этой технологии является разработка систем сжигания, которые могут эффективно сжигать металлическое топливо, что требует твердого понимания физики их горения.
Чтобы понять физику горения металлического топлива, кластер железного порошка необходимо приостановить примерно на 30 секунд, время, необходимое для наблюдения и изучения того, как распространяется пламя. Исследователи использовали зондирующие ракеты и параболические полеты для проведения экспериментов в невесомости и проверки существующих моделей, что дало многообещающие результаты.
Плотность частиц железа и состав газов в камере сгорания являются важными параметрами, как в бензиновом двигателе автомобиля. Микрогравитация позволяет изучать законы распространения пламени, оптимизировать параметры промышленных горелок и снижать воздействие на окружающую среду. Эти космические эксперименты также помогают нам понять подобные явления, такие как распространение заразных микробов и лесные пожары.
Выражая вотум доверия технологии, команда студентов Технического университета Эйндховена в Нидерландах работала с промышленными партнерами над проектированием установки для сжигания металла, которая сейчас установлена на заводе Swinkels Family Brewers, субсидируемом голландской провинцией Северный Брабант, и используется для производства пара в пивоваренных процессах.
