Upphovsrätt:Pixabay/CC0 Public Domain
Visste du att vi i mikrogravity förbereder ett av de mest lovande bränslen för framtiden?
Microgravity hjälper till att hitta svar och modeller för att förfina de processer som behövs för att effektivt bränna fast bränsle som järnstoft. Bevittnar vi höjningen av en ny järnålder? Kan vi använda metallpulver istället för bensin för att driva våra bilar?
Fast bränsle används för att bränna en tändsticka, tända en gnistrare på nyårsafton samt bränslet inuti boosters av Ariane och andra raketer. Men metaller som järn kan också brinna, i pulverform, och är helt rökfria och kolfria.
Metaller kan produceras med ren energi, som från solceller eller vindkraftverk. Att elektricitet lagras som kemisk energi i metallpulvret vid energitätheter som är konkurrenskraftiga med fossila bränslen. Detta har potential att minska utsläppen av växthusgaser globalt, men ett hinder för att implementera denna teknik är utvecklingen av förbränningssystem som effektivt kan bränna metallbränslen, vilket kräver en gedigen förståelse för deras förbränningsfysik.
För att förstå fysiken för metallbränsleförbränning, ett kluster av järnpulver måste suspenderas i cirka 30 sekunder, den tid som krävs för att observera och studera hur en låga förökar sig. Forskare använde ljudande raketer och paraboliska flygningar för att köra experiment i viktlöshet och för att validera befintliga modeller, ger lovande resultat.
Järnpartiklarnas densitet och gasernas sammansättning i förbränningskammaren är väsentliga parametrar, som i en bensinmotor. Mikrogravitation möjliggör studier av lagarna för flamspridning, för att optimera parametrar i industriella brännarkonstruktioner, och minska miljöpåverkan.
Dessa rymdexperiment hjälper oss också att förstå liknande fenomen, som spridning av smittsamma mikrober och skogsbränder.
I en förtroendeomröstning för tekniken arbetade ett studentteam vid TU Eindhoven i Nederländerna tillsammans med industriella partners för att designa en metallförbränningsanläggning som nu är installerad hos Swinkels Family Brewers, subventioneras av den nederländska provinsen Noord-Brabant, används för att producera ånga för bryggningsprocessen.
Steget till rymdforskning är närmare än du kanske tror. Engagera dig med rymdfärdforskning via www.esa.int/spaceflightAO. Ta reda på mer om våra kommersiella partnerskap och möjligheter inom mänskligt och robotiskt utforskande via www.esa.int/explorationpartners för att driva din forskning också i mikrogravitation.