Il ricercatore dell'UBCO Sepehr Mosadegh testa il ritardo di accensione e la velocità di combustione del carburante miscelato con ossido di grafene con la speranza di creare un carburante per aerei più ecologico, ma più potente. Credito:Università della Columbia Britannica, campus di Okanagan
L'obiettivo di creare un carburante più pulito per i motori degli aerei è creare una scintilla in UBC Okanagan.
Un team di ricercatori che studia la velocità di combustione dei nanomateriali nei combustibili liquidi ritiene di aver creato una ricetta per un combustibile per aerei a combustione pulita e potenziatore di potenza. Il progetto nasce dalla collaborazione tra il Laboratorio di Combustione per la Propulsione e l'Energia (CPPL) della Scuola di Ingegneria e il suo Laboratorio di nanomateriali e nanocompositi polimerici.
All'interno del CPPL, i ricercatori osservano una fiamma brillante e uniforme mentre danza su fili contenenti goccioline di combustibile liquido arricchito con nanomateriali. Il team sta studiando le caratteristiche di combustione dell'ossido di grafene microscopico all'interno del carburante.
Il loro esperimento misura il ritardo di accensione, la velocità di combustione e la velocità con cui le particelle di grafene e il carburante si separano in particelle più piccole.
"Lavorando con il nostro partner industriale, ZEN Graphene Solutions, stiamo valutando come la velocità di combustione di questa miscela possa potenzialmente migliorare le sue proprietà di combustione", spiega l'autore principale e dottorando Sepehr Mosadegh.
Mosadegh e il suo supervisore, l'assistente professore Dr. Sina Kheirkhah, sviluppano tecnologia, strumenti e conoscenze per applicazioni energetiche e aerospaziali di prossima generazione. In questo caso, sperano che i loro risultati portino a un futuro di velivoli più puliti e più potenti.
Una goccia di carburante mescolato con nanomateriali viene accesa durante un esperimento nel Combustion for Propulsion and Power Lab di UBCO. Credito:Università della Columbia Britannica, campus di Okanagan
"Quando si tratta di carburante, siamo sempre alla ricerca di una risposta coerente del carburante entro i parametri chiave in quanto si riferiscono a come si accende, brucia e mantiene la forza", afferma Mosadegh. "La maggior parte delle persone ha una comprensione generale della composizione della benzina e del carburante degli aerei e che si tratta di una miscela di molti idrocarburi. Ma potrebbero non pensare a come combinarli con nanomateriali e bruciarli possa portare a motori notevolmente più potenti e più puliti. "
Utilizzando telecamere ultraveloci e intensificate e analisi al microscopio, i ricercatori sono stati in grado di studiare la velocità di combustione del carburante drogato. Hanno scoperto che l'aggiunta di nanomateriali di ossido di grafene nell'etanolo ha migliorato la velocità di combustione di circa l'8%. Questo miglioramento della combustione, spiegano i ricercatori, può aiutare a ridurre l'impronta di carbonio degli aerei. E allo stesso tempo, rendi gli aerei più potenti.
"La ricetta per cucinare i nanomateriali è stata sviluppata dal coautore di questo studio Ahmad Ghaffarkhah. che lavora nel nostro laboratorio partner", afferma il dottor Kheirkhah. "We have published the results for doped ethanol, and we have promising results for other liquid fuels such as jet A and diesel."
The addition of nanomaterials to liquid fuels alters the heat transfer and the fuel's evaporation rate, impacting the overall burning rate.
"However, getting just the right mixture of nanomaterials and liquid fuel is key to improving combustion. Particularly in aircraft engines," Dr. Kheirkhah adds.
