El investigador de la UBCO, Sepehr Mosadegh, prueba el retardo de encendido y la velocidad de combustión del combustible mezclado con óxido de grafeno con la esperanza de crear un combustible para aviones más ecológico pero más potente. Crédito:Universidad de Columbia Británica, campus de Okanagan
El objetivo de crear un combustible más limpio para los motores de los aviones es crear una chispa en UBC Okanagan.
Un equipo de investigadores que estudia la velocidad de combustión de los nanomateriales en los combustibles líquidos cree que ha creado una receta para un combustible para aviones de combustión limpia y potenciador. El proyecto es una colaboración entre el Laboratorio de Combustión para Propulsión y Potencia (CPPL) de la Escuela de Ingeniería y su Laboratorio de Nanomateriales y Nanocompuestos de Polímeros.
Dentro de la CPPL, los investigadores observan una llama brillante y constante mientras baila sobre cables que contienen gotas de combustible líquido enriquecido con nanomateriales. El equipo está investigando las características de combustión del óxido de grafeno microscópico dentro del combustible.
Su experimento mide el retardo de encendido, la velocidad de combustión y la velocidad con la que las partículas de grafeno y el combustible se separan en partículas más pequeñas.
"Trabajando con nuestro socio de la industria, ZEN Graphene Solutions, estamos evaluando cómo la velocidad de combustión de esta mezcla puede mejorar potencialmente sus propiedades de combustión", explica el autor principal y candidato a doctorado Sepehr Mosadegh.
Mosadegh y su supervisor, el profesor asistente Dr. Sina Kheirkhah, desarrollan tecnología, herramientas y conocimientos para aplicaciones aeroespaciales y de energía de próxima generación. En este caso, esperan que sus resultados conduzcan a un futuro de aviones más limpios y potentes.
Una gota de combustible mezclada con nanomateriales se enciende durante un experimento en el Laboratorio de Combustión para Propulsión y Energía de UBCO. Crédito:Universidad de Columbia Británica, campus de Okanagan
"Cuando se trata de combustible, siempre estamos buscando una respuesta constante del combustible dentro de los parámetros clave relacionados con la forma en que se enciende, se quema y mantiene la fuerza", dice Mosadegh. "La mayoría de la gente tiene una comprensión general de la composición de la gasolina y el combustible para aviones, y que es una mezcla de muchos hidrocarburos. Pero es posible que no piensen en cómo combinarlos con nanomateriales y quemarlos puede dar como resultado motores mucho más potentes y limpios. "
Usando cámaras ultrarrápidas e intensificadas y análisis de microscopía, los investigadores pudieron estudiar la tasa de combustión del combustible dopado. Descubrieron que la adición de nanomateriales de óxido de grafeno al etanol mejoró la tasa de combustión en aproximadamente un ocho por ciento. Esta mejora en la combustión, explican los investigadores, puede ayudar a reducir la huella de carbono de los aviones. Y al mismo tiempo, hacer que los aviones sean más potentes.
"La receta para cocinar los nanomateriales fue desarrollada por el coautor de este estudio, Ahmad Ghaffarkhah, que trabaja en nuestro laboratorio asociado", dice el Dr. 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.
