Производство авиационного топлива с нулевым выходом

04.12.2022

Междисциплинарная группа исследователей из Вустерского политехнического института (WPI) разработала потенциальный прорыв в экологической авиации: рецепт нулевого топлива для самолетов, извлекающего из воздуха углекислый газ (CO2).

Под руководством Джагана Джаячандрана, доцента кафедры аэрокосмической инженерии и Адама Пауэлл, доцента кафедры машиностроения и инженерии материалов, работа помогает решать неотложную проблему изменения климата. Согласно данным Международного совета чистого транспорта (ICCT), на авиацию приходится примерно 2,5% всех глобальных выбросов парниковых газов, и ожидается, что эта цифра только вырастет.

"По мере роста авиации будут расти и выбросы промышленности", - говорит Пауэлл. "Нам нужно думать нестандартно и смотреть на стойкие материалы, которые будут способствовать долгосрочному решению уменьшения углеродного следа транспортного сектора".

Благодаря моделированию и вычислительному анализу Джаячандран и Пауэлл разработали формулу топлива, состоящего из магния, встречающегося по всему земному шару минерала, наиболее распространенного в мировом океане. Суспензия гидрида магния - химическое соединение, состоящее из магния и водорода - смешано с углеводородным топливом, горело бы, образуя CO2 , водяной пар и наночастицы оксида магния (MgO).

Магниево-гидридное топливо также обеспечит самолетам запас хода для дальних полетов, например от Бостона до Токио, что является проблемой для других экологических видов авиационного топлива. Этот больший диапазон достигается, в частности, благодаря химическим свойствам суспензии - для сгорания требуется меньше объема, чем типичное авиационное топливо.

"Мы обнаружили, что это топливо будет иметь на 8% больше запаса хода, чем другое современное реактивное топливо, и более чем в два-три раза больше запаса хода, чем жидкий водород или аммиак, которые другие исследователи предложили как экологически чистое топливо", - отметил Джаячандран.

Министерство энергетики описывает устойчивое авиационное топливо как "биотопливо, используемое для двигателя самолетов, имеющее свойства, подобные традиционному реактивному топливу, но с меньшим выбросом углерода". Это биотопливо производится из таких ресурсов, как зерно кукурузы, водоросли, отходы лесного хозяйства и сельского хозяйства. Использование биотоплива как углеводорода в этой суспензии с гидридом магния может привести к чистым отрицательным выбросам.

<< Назад: Компьютерные игры для собак 04.12.2022

>> Вперед: Система позиционирования без спутников 03.12.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Самолеты против голубей 16.06.2000 Английские биологи подозревают, что "гром" от самолетов, пересекающих звуковой барьер, сбивает с пути почтовых голубей. По одной из гипотез, голуби используют для навигации не слышимые человеком инфразвуки, создаваемые морскими волнами и прибоем. Звуковые удары от реактивных самолетов временно оглушают птиц, после чего они теряют ориентацию. Так, в июне 1997 года 60 тысяч английских голубей были выпущены из Нанта (Франция), но почти треть не вернулась домой, а остальные запоздали. Оказалось, что их полет совпал с рейсом сверхзвукового "Конкорда".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025