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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Грустная музыка улучшает настроение 14.11.2014 Психологи из Свободного университета Берлина решили проанализировать, какие чувства мы испытываем, когда слушаем грустные песни. Они собрали 772 добровольцев, 408 человек из которых были европейцами, а остальные - из Азии и Северной Америки. Каждый участник должен был ответить на вопросы о том, как часто он слушает печальную музыку, какие ситуации побуждают его к этому, и как он себя при этом чувствует. Исследователи обнаружили, что в процессе прослушивания грустных песен респонденты испытывали широкий спектр положительных эмоций, таких как ностальгия, миролюбие и нежность. Самой распространенной эмоцией оказалась именно ностальгия, которую испытали 76% участников. Что же заставляет участников чувствовать ностальгию, миролюбие и нежность - а главное, что общего у всех этих эмоций? Все они являются здоровыми эмоциями и свидетельствуют о хорошем самочувствии, благополучии и утешении. Все дело в том, что грустная музыка вызывает выброс в мозг пролактина - гормона, который имеет отношение к приему пищи, физической нагрузке и, что главное, сексу. Таким образом, грустная музыка активирует химическое вещество, которое тонизирует и регулирует негативные настроения.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025