Sapevi che in microgravità stiamo preparando uno dei combustibili più promettenti per il futuro?

La microgravità sta aiutando a trovare risposte e modelli per perfezionare i processi necessari per bruciare in modo efficiente combustibili solidi come la polvere di ferro. Stiamo assistendo al sorgere di una nuova 'Età del Ferro?' Potremmo usare polveri metalliche al posto della benzina per alimentare le nostre auto?

I combustibili solidi sono usati per bruciare un fiammifero, accendere un luccichio a Capodanno e il carburante all'interno dei booster di Ariane e di altri razzi. Ma anche metalli come il ferro possono bruciare, in polvere, e sono completamente senza fumo e senza carbonio.

I metalli potrebbero essere prodotti utilizzando energia pulita, come da celle solari o turbine eoliche. Quell'elettricità è immagazzinata come energia chimica nella polvere metallica a densità di energia che sono competitive con i combustibili fossili. Questo ha il potenziale per ridurre le emissioni di gas serra a livello globale, ma un ostacolo all'implementazione di questa tecnologia è lo sviluppo di sistemi di combustione in grado di bruciare in modo efficiente i combustibili metallici, che richiede una solida comprensione della loro fisica di combustione.

Per comprendere la fisica della combustione del combustibile metallico, un grappolo di polvere di ferro deve essere sospeso per circa 30 secondi, il tempo necessario per osservare e studiare come si propaga una fiamma. I ricercatori hanno utilizzato razzi sonda e voli parabolici per eseguire esperimenti in assenza di gravità e per convalidare i modelli esistenti, dando risultati promettenti.

La densità delle particelle di ferro e la composizione dei gas nella camera di combustione sono parametri essenziali, come nel motore di un'auto a benzina. La microgravità consente lo studio delle leggi di propagazione della fiamma, per ottimizzare i parametri nei progetti di bruciatori industriali, e ridurre l'impatto sull'ambiente.

Questi esperimenti spaziali ci aiutano anche a capire fenomeni simili, come la diffusione di microbi contagiosi e gli incendi boschivi.

In un voto di fiducia per la tecnica, un team di studenti della TU Eindhoven nei Paesi Bassi ha lavorato con partner industriali per progettare un impianto di combustione del metallo ora installato presso Swinkels Family Brewers, sovvenzionato dalla provincia olandese del Brabante settentrionale, utilizzato per produrre vapore per il processo di birrificazione.

Il passo verso la ricerca spaziale è più vicino di quanto si possa pensare. Partecipa alla ricerca sui voli spaziali tramite www.esa.int/spaceflightAO. Scopri le nostre partnership commerciali e le opportunità nell'esplorazione umana e robotica su www.esa.int/explorationpartners per condurre la tua ricerca anche sulla microgravità.