Científicos chinos han desarrollado un sistema de propulsión a chorro de plasma que no daña el medio ambiente y que utiliza aire y electricidad para impulsarse.
La propulsión de plasma es común en las naves espaciales modernas, pero los ingenieros han luchado durante mucho tiempo para adaptar la tecnología para trabajar en la atmósfera de la Tierra. Un equipo chino dice que su prototipo ha superado esta barrera y puede generar tanto empuje como un motor a reacción comercial sin quemar combustibles fósiles.
El dispositivo convierte el aire a alta presión en un chorro de plasma, el cuarto estado de la materia eléctricamente conductor, al pasar a través de una cámara de ionización por microondas. En experimentos, levantó una bola de acero de 1 kg sobre un tubo de cuarzo de alrededor de 0,9 pulgadas (24 milímetros) de diámetro, lo que dicen que es proporcional a un motor a reacción convencional.
Los investigadores apuntan a construir una gran variedad de estos propulsores con fuentes de microondas de alta potencia para escalar el diseño del prototipo a un jet de tamaño completo.
«Nuestros resultados demostraron que dicho motor a reacción basado en plasma de aire de microondas puede ser una alternativa potencialmente viable al motor a reacción convencional de combustible fósil«, dijo el profesor Jau Tang de la Universidad de Wuhan, China. «La motivación de nuestro trabajo es ayudar a resolver los problemas de calentamiento global debido al uso que hacemos de motores de combustión de combustibles fósiles para impulsar maquinaria, como automóviles y aviones. No hay necesidad de combustibles fósiles con nuestro diseño y, por lo tanto, no hay emisión de carbono que cause efectos de invernadero y calentamiento global«.
El plasma, el cuarto estado de la materia menos conocido, después del sólido, el líquido y el gas, se produce cuando los átomos de un gas se ionizan.
Los astrofísicos creen que el plasma es la forma de materia más abundante en el universo y fue el primero de los cuatro estados de la materia que se creó después del Big Bang. Existe naturalmente en las estrellas, la iluminación de la Tierra y la superficie y el interior del sol, pero también puede generarse en el laboratorio utilizando microondas, láser, llama de fuego, un arco eléctrico y otros métodos. El plasma surge naturalmente debido a la ionización de moléculas a altas temperaturas o en campos eléctricos altos. El plasma generado tiene aplicaciones en las industrias de procesamiento de metales, crecimiento de cristales, tratamiento médico, procesamiento de alimentos, energía y medio ambiente.
Se han creado plasmas artificiales para paneles de pantallas de plasma en pantallas de TV, letreros de neón y lámparas fluorescentes, mientras que los propulsores de chorro de plasma también se han utilizado en aplicaciones aeroespaciales durante años. Otros propulsores de chorro de plasma, como la sonda espacial Dawn de la NASA, usan plasma de xenón, que no puede superar la fricción en la atmósfera de la Tierra.
Un propulsor de chorro que usa plasma de xenón en una nave espacial ejerce solo una pequeña fuerza de propulsión y, por lo tanto, solo se puede usar en el espacio exterior en ausencia de fricción de aire: no son lo suficientemente potentes para su uso en el transporte aéreo en la Tierra. En cambio, el nuevo prototipo genera plasma a alta temperatura y alta presión desde una posición estacionaria utilizando solo electricidad y aire inyectado, que es comprimido por la cámara de microondas para convertirse en plasma.
«Con materiales resistentes a altas temperaturas y presiones, es posible construir un propulsor de chorro de plasma (de aire) de microondas de alto rendimiento en el futuro para evitar las emisiones de carbono y el calentamiento global que surgen debido a la combustión de combustibles fósiles«, explica el equipo de investigación.
Los seres humanos dependemos del combustible fósil como nuestra fuente de energía primaria, especialmente para el transporte en forma de automóviles diesel y gasolina, y líneas aéreas comerciales, que comúnmente usan petróleo. Pero estos combustibles fósiles no son sustentables y son la mayor fuente de emisiones de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono.
Según el “International Council on Clean Transportation”, las emisiones de CO2 de todas las operaciones comerciales en 2018 totalizaron 918 millones de toneladas métricas, el 2.4% de las emisiones globales de CO2 del uso de combustibles fósiles…. ver nota original
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