Como as aeronaves podem subir mais alto, ser mais ecológicas usando combustíveis dopados
O pesquisador da UBCO, Sepehr Mosadegh, testa o atraso de ignição e a taxa de queima do combustível misturado com óxido de grafeno com a esperança de criar um combustível de aeronave mais verde, mas mais poderoso. Crédito:Universidade da Colúmbia Britânica, campus de Okanagan
O objetivo de criar um combustível mais limpo para motores de aeronaves está criando uma faísca na UBC Okanagan.
Uma equipe de pesquisadores que estuda a taxa de queima de nanomateriais em combustíveis líquidos acredita ter criado uma receita para um combustível aeronáutico de queima limpa e que aumenta a potência. O projeto é uma colaboração entre o Laboratório de Combustão para Propulsão e Energia (CPPL) da Escola de Engenharia e seu Laboratório de Nanomateriais e Nanocompósitos Polímeros.
Dentro da CPPL, os pesquisadores observam uma chama brilhante e consistente enquanto dança sobre fios contendo gotículas de combustível líquido enriquecido com nanomateriais. A equipe está investigando as características de combustão do óxido de grafeno microscópico dentro do combustível.
Seu experimento mede o atraso de ignição, a taxa de queima e a velocidade pela qual as partículas de grafeno e o combustível se separam em partículas menores.
"Trabalhando com nosso parceiro do setor, a ZEN Graphene Solutions, estamos avaliando como a taxa de queima dessa mistura pode melhorar suas propriedades de combustão", explica o autor principal e doutorando Sepehr Mosadegh.
Mosadegh e seu supervisor, o professor assistente Dr. Sina Kheirkhah, desenvolvem tecnologia, ferramentas e conhecimento para a próxima geração de energia e aplicações relacionadas ao setor aeroespacial. Nesse caso, eles esperam que seus resultados levem a um futuro de aeronaves mais limpas e poderosas.
Uma gota de combustível misturada com nanomateriais é inflamada durante um experimento no Laboratório de Combustão para Propulsão e Energia da UBCO. Crédito:Universidade da Colúmbia Britânica, campus de Okanagan
"Quando se trata de combustível, estamos sempre procurando uma resposta consistente do combustível dentro dos parâmetros-chave relacionados à forma como ele inflama, queima e mantém a força", diz Mosadegh. “A maioria das pessoas tem uma compreensão geral da composição da gasolina e do combustível de aviação, e que é uma mistura de muitos hidrocarbonetos. "
Usando câmeras ultrarrápidas e intensificadas e análises de microscopia, os pesquisadores puderam estudar a taxa de combustão do combustível dopado. Eles descobriram que a adição de nanomateriais de óxido de grafeno ao etanol melhorou a taxa de queima em cerca de 8%. Essa melhoria na combustão, explicam os pesquisadores, pode ajudar a reduzir a pegada de carbono das aeronaves. E, ao mesmo tempo, tornar as aeronaves mais poderosas.
"A receita para cozinhar os nanomateriais foi desenvolvida pelo co-autor deste estudo Ahmad Ghaffarkhah. que trabalha em nosso laboratório parceiro", diz o Dr. Kheirkhah. "Publicamos os resultados do etanol dopado e temos resultados promissores para outros combustíveis líquidos, como jato A e diesel."
A adição de nanomateriais aos combustíveis líquidos altera a transferência de calor e a taxa de evaporação do combustível, impactando na taxa geral de queima.
"However, getting just the right mixture of nanomaterials and liquid fuel is key to improving combustion. Particularly in aircraft engines," Dr. Kheirkhah adds.
