Um diagrama esquemático de um propulsor de plasma de ar de micro-ondas protótipo e as imagens do jato de plasma brilhante em diferentes potências de micro-ondas. Este dispositivo consiste em uma fonte de alimentação de microondas, um compressor de ar, um guia de ondas de micro-ondas comprimido e um ignitor de chama. Crédito:Jau Tang e Jun Li
Os humanos dependem de combustíveis fósseis como sua fonte de energia primária, especialmente no transporte. Contudo, combustíveis fósseis são insustentáveis e inseguros, servindo como a maior fonte de emissões de gases de efeito estufa e levando a efeitos respiratórios adversos e devastação devido ao aquecimento global.
Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Ciências Tecnológicas da Universidade de Wuhan demonstrou um protótipo de dispositivo que usa plasmas de ar de microondas para propulsão a jato. Eles descrevem o motor no diário AIP Advances .
"A motivação do nosso trabalho é ajudar a resolver os problemas de aquecimento global devido ao uso de motores de combustão de combustível fóssil pelos humanos para alimentar máquinas, como carros e aviões, "disse o autor Jau Tang, um professor da Universidade de Wuhan. "Não há necessidade de combustível fóssil em nosso projeto, e portanto, não há emissão de carbono que cause efeito estufa e aquecimento global ”.
Além de sólido, líquido e gás, plasma é o quarto estado da matéria, consistindo em um agregado de íons carregados. Existe naturalmente em lugares como a superfície do sol e os relâmpagos da Terra, mas também pode ser gerado. Os pesquisadores criaram um jato de plasma comprimindo o ar em altas pressões e usando um microondas para ionizar o fluxo de ar pressurizado.
Este método difere das tentativas anteriores de criar propulsores a jato de plasma de uma maneira importante. Outros propulsores de jato de plasma, como a sonda espacial Dawn da NASA, usar plasma de xenônio, que não consegue superar o atrito na atmosfera da Terra, e, portanto, não são potentes o suficiente para uso em transporte aéreo. Em vez de, o propulsor de jato de plasma dos autores gera a alta temperatura, plasma de alta pressão in situ usando apenas ar injetado e eletricidade.
O dispositivo de jato de plasma protótipo pode levantar uma bola de aço de 1 quilograma sobre um tubo de quartzo de 24 milímetros de diâmetro, onde o ar de alta pressão é convertido em um jato de plasma passando por uma câmara de ionização de microondas. Para escalar, a pressão de empuxo correspondente é comparável ao motor a jato de um avião comercial.
Ao construir uma grande variedade desses propulsores com fontes de micro-ondas de alta potência, o projeto do protótipo pode ser dimensionado para um jato de tamanho normal. Os autores estão trabalhando para melhorar a eficiência do dispositivo em direção a esse objetivo.
"Nossos resultados demonstraram que esse motor a jato baseado em plasma de ar de micro-ondas pode ser uma alternativa potencialmente viável ao motor a jato convencional de combustível fóssil, "Tang disse.