WEST LAFAYETTE, Ind. - Ученые и инженеры со всего мира встретятся в ноябре в Университете Пердью, чтобы обсудить роль перекиси водорода в разработке нового класса экологически чистого ракетного топлива и высокоэффективных топливных элементов для выработки электроэнергии.
«Это нетоксичные возобновляемые источники энергии», - сказал Стивен Хейстер, профессор аэронавтики и астронавтики Университета Пердью, который помог организовать Вторую международную конференцию по двигателям с перекисью водорода, спонсируемую Школой аэронавтики и астронавтики в ноябре 2018 года.7-10.
«Все, кто интересуется перекисью для применения в энергетике, будут здесь», - сказал другой организатор конференции, Джон Русек, доцент кафедры аэронавтики и астронавтики, специализирующийся на исследованиях в области двигателей и энергетики.
Rusek пытается разработать высокоэффективный топливный элемент, который вырабатывает электричество из перекиси водорода и алюминия. Такое устройство однажды могло бы заменить обычные батареи и имело бы множество применений, включая использование полевым персоналом, который таскает с собой тяжелое портативное электронное оборудование. Он обсудит эту работу во время конференции, которая, как ожидается, соберет около 150 исследователей из разных стран, 29 из которых представят научные статьи. С докладами выступят официальные лица ВМС и ВВС США, Объединенной службы и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства, а также исследователи из частного сектора.
Перекись водорода отличается от воды только тем, что содержит два атома кислорода. Его можно использовать для замены обычных окислителей, таких как жидкий кислород, четырехокись азота и перхлорат аммония, которые необходимы для сжигания ракетного топлива.
«Тетроксид азота - один из окислителей, который мы, по сути, пытаемся заменить», - сказал Хейстер. "Это ядовитый газ. Если бы он сейчас был в комнате, мы бы умирали или умерли."
В отличие от аптечной версии перекиси водорода, которая примерно на 97 процентов состоит из воды, ракетная версия имеет прямо противоположную концентрацию - 3 процента воды и 97 процентов перекиси водорода - и из нее удалены критические загрязняющие вещества, сказал Хейстер..
Эта очищенная, концентрированная форма H2O2 расщепляется химическими катализаторами с образованием кислорода, который сгорает с топливом на спиртовой основе, таким как метанол или этанол, которые могут быть получены из кукурузы. По словам Хейстера, такая силовая установка станет недорогой альтернативой сегодняшнему невозобновляемому углеводородному топливу, получаемому из сырой нефти.
Расщепление пероксида не только обеспечит кислород для сгорания, но также будет производить пар, важный побочный продукт, который можно использовать для запуска турбины для выработки электроэнергии, сказал Хейстер.
Перекись водорода используется в авиации; например, он использовался в немецкой ракете Фау-2 и экспериментальном ракетоплане Х-15.
«Это как бы отошло на второй план, потому что в то время мы искали топливо с очень высокой энергией», - сказал Хейстер. Однако новые технологии обещают возродить его потенциал.
Beal Aerospace Technologies Inc. в Техасе планирует разработать полноценную трехступенчатую ракету-носитель, в которой в качестве окислителя используется перекись водорода. Его двигатель первой ступени станет самым большим ракетным двигателем из когда-либо построенных, развивая тягу более трех миллионов фунтов. Тем временем НАСА и ВВС работают над созданием более дешевых ракетных двигателей, использующих перекись водорода в качестве окислителя.
Связанные веб-сайты:
Конференция по двигателям с перекисью водорода:
Beal Aerospace Technologies Inc.:
Джон Русек:
Стивен Хейстер: