Una forma de reducir la vergüenza del vuelo puede ser un anillo de llamas. Y en el gas que se genera en una letrina.

El mundo entero está ansioso por tener una forma de volar más ecológica. Mientras que algunas personas intentan cubrir los techos de los aviones con células solares o llenar los tanques de combustible con aceite de freír usado, El investigador Nicholas Worth de NTNU está estudiando un anillo de llamas por valor de millones de euros de la UE.

Contaminando menos

La investigación de Worth puede conducir a reducir las emisiones contaminantes de los motores de los aviones actuales o hacer que el combustible ecológico sea más económico.

Algunas de las partículas de escape más dañinas son los óxidos de nitrógeno. Este es un gas inodoro e incoloro que se forma cuando los motores se queman a alta temperatura. Este tipo de contaminación puede desencadenar problemas de función pulmonar en personas con asma. Lo peor, puede desencadenar el asma. El diesel emite más de este tipo de contaminación que la gasolina. Los coches eléctricos no emiten nada. Los aviones emiten mucho.

Mucha contaminación en los aeropuertos

"Encontrará muchos de estos humos en los aeropuertos. Además de eso, tiene emisiones de gases de efecto invernadero que provienen de la combustión del combustible en sí, "Dice Worth.

Si bien algunas personas creen que las emisiones de gases de efecto invernadero de los aviones representan el dos por ciento de las emisiones globales, otros creen que la cifra es superior al diez por ciento. Quizás nadie pueda llegar a una cifra exacta, pero visto desde una base individual, Los vuelos son una fuente de altas emisiones por persona.

Para comprender cómo un anillo de llamas puede conducir a un transporte aéreo más ecológico, tenemos que hacer una pequeña inmersión en el motor de un avión.

Aeronaves propulsadas por una forma de parafina

Los aviones tienen un motor de turbina de gas que funciona con gasolina de aviación. Este se deriva del petróleo y, enormemente simplificado, puede denominarse aceite de lámpara, parafina o queroseno. Es fácil de encender funciona muy bien y no es muy respetuoso con el medio ambiente.

Aquí es exactamente donde entra en juego el trabajo de Worth.

Independientemente de si una aeronave funciona con aceite para lámparas, hidrógeno, gasolina de aviación o aceite de cocina, los gases que se producen cuando se quema a alta temperatura son los que crean energía y presión para levantar el avión.

En el motor de la aeronave, el combustible se quema en una cámara de combustión en forma de anillo que contiene varias llamas individuales.

Las llamas inestables consumen más gasolina

La forma de la cámara puede hacer que las llamas que consumen el combustible cambien de forma, parpadear más, o volverse completamente inestable. En el lenguaje de la física, esto se llama inestabilidad termoacústica.

Las llamas que se vuelven inestables harán más sonido, y las ondas sonoras creadas afectarán a las otras llamas de la cámara. Esto hace que sea más difícil diseñar motores de aviones que tengan emisiones bajas que altas.

Hasta la fecha, el proceso de estudiar una llama se ha realizado de una en una. Por el contrario, Vale la pena estudiar entre 12 y 18 llamas en un anillo, en una variedad de cámaras de combustión y con varios tipos de combustibles como el gas metano, hidrógeno y amoniaco.

"Las cámaras de combustión vienen en todo tipo de tamaños. En helicópteros, son pequeños en los jets son grandes y en las centrales eléctricas, enormes. Hasta aquí, nadie ha podido predecir si un pequeño cambio en la cámara resultará en un cambio para todo el motor. O cómo cambian las llamas en la cámara a medida que cambia el combustible, "dice Worth.

Avance internacional

Worth ya ha obtenido resultados. Su trabajo es considerado un avance internacional, y podría ser decisivo para saber si los fabricantes de motores pueden desarrollar nuevos motores con bajas emisiones de gases de efecto invernadero y de óxido de nitrógeno.

"Es necesario tener un conocimiento básico de la física de la inestabilidad creada por las llamas para que podamos desarrollar herramientas para controlarlas, y evitar la inestabilidad al diseñar motores. La gasolina de aviación se quema de una manera, mientras que el hidrógeno se quema de una manera completamente diferente. Comprender esto facilitará el diseño de motores que puedan quemar diferentes tipos de combustible, por ejemplo. Esto dará como resultado una menor contaminación del escape, "Dice Worth.

Yara uno de los fabricantes más grandes del mundo

El hidrógeno es un gas que se crea a partir del agua, y varios investigadores consideran que es la mejor alternativa de combustible respetuoso con el medio ambiente porque se puede producir y utilizar completamente sin emisiones de gases de efecto invernadero. Valer, por otra parte, cree que el amoníaco puede tener incluso más potencial que el hidrógeno como combustible para motores de turbina de gas.

El amoníaco es un gas incoloro que constituye la base de la producción moderna de fertilizantes. Este es también el gas que se forma cuando la orina se deja en reposo. como en una letrina.

"El amoníaco es más fácil de transportar, más fácil de almacenar, y se requiere menos presión para convertirlo en forma líquida que el hidrógeno. El amoníaco también se quema más lentamente que el hidrógeno, "Dice Worth.

La empresa noruega Yara se encuentra entre los mayores fabricantes de amoníaco del mundo. El estado noruego es el mayor accionista de Yara.

"La investigación realizada en NTNU ayudará a reducir la emisión de contaminantes de los motores de los aviones, y permitirá una mayor flexibilidad de combustible para las turbinas de gas estacionarias utilizadas para la generación de energía, "Dijo Worth.

Una gran parte de las emisiones de gases de efecto invernadero de Noruega provienen de centrales eléctricas de gas en plataformas petrolíferas en alta mar. Este gas natural es un combustible fósil.

"Si se usara amoníaco o hidrógeno en lugar de gas natural, entonces esta sería una excelente manera de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de Noruega, "Dijo Worth.

Todavía usando tecnologías antiguas que contaminan

Edgar Hertwich es profesor en NTNU y en la Universidad de Yale en Estados Unidos. Dice que las tecnologías que necesitamos para reducir las emisiones ya están disponibles. Sin embargo, las industrias continúan invirtiendo en tecnologías que queman combustibles fósiles.

Bajo la política actual, la temperatura aumentará de tres grados en 2100 a cuatro grados sin tomar ninguna medida, él dijo. El mundo tiene que reducir las emisiones mucho más rápido y apuntar a cero emisiones para 2040 en lugar de 2060, si queremos limitar el calentamiento a 1,5 en lugar de 2 grados.

"Los vehículos eléctricos se han convertido en un éxito, y en algunos lugares la energía solar es competitiva en comparación con los combustibles fósiles. La reducción de costes de la energía eólica marina fuera del Reino Unido ha sido inesperadamente rápida. A pesar de todo, CO ₂ las emisiones aumentaron en un dos por ciento en 2018. La razón es que continuamos desarrollando sistemas de energía basados ​​en combustibles fósiles, como aeropuertos, carreteras y centrales eléctricas de carbón, "Dijo Hertwich.

"Las nuevas tecnologías no ayudarán si no aprovechamos la oportunidad para alejarnos de las antiguas. Es una paradoja que la energía de combustibles fósiles todavía reciba más subsidios que las renovables".