NEW BOT Телеграм, страница

💠درخواستی همراهان 💠
🍂🍂🍂🍂🍂
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧

#سوختهای_فلزی

سوخت های پاک انواع مختلفی دارند اما استفاده از آهن یا آلومینیم به عنوان سوخت ممکن است غیر واقعی به نظر برسد. تیمی از دانشمندان به سرپرستی دانشگاه مک گیل آینده را در سوخت های فلزی یافته اند. این تیم پژوهشی ویژگی های احتراق پودرهای فلزی برای تعیین این موضوع مورد بررسی قرار داده اند که آیا این پودرها می توانند جانشین مناسب تری برای سوخت های فسیلی نسبت به هیدورژن، سوخت های زیستی یا باتری های الکتریکی باشد یا خیر.

شاید فلزات به نظر غیرقابل احتراق باشند اما هنگامی که به پودر بسیار ریزدانه (مانند آرد) تبدیل می شوند شرایط متفاوت می شود. تقریبا هر چیزی اگر به پودر ریز تبدیل شود در شرایط مناسب قابلیت سوختن یا حتی اتفجار پیدا می کند. آسیاب کردن ماده تا تبدیل آن به پودر ریزدانه نسبت سطح به حجم دانه ها را افزایش می دهد بنابراین پودر حاصل به راحتی می سوزد. در واقع این ذرات چنان به راحتی می سوزند که دلیل خنک نگهداشتن آسیاب های آرد هستند. کوچکترین جرقه ای در هوای حاوی ذرات آرد می تواند آن را مانند انبار مهمات منفجر کند. همین موضوع در مورد شکر، فلزات یا حتی برخی از انواع سنگ ها نیز صادق است.

از این پدیده در حوزه های بسیاری استفاده می شود. به عنوان مثال آهن و آلومینیم را پودر می کنند تا به رنگ های آتش بازی، سوخت جامد موشک یا ترمیت برای بریدن ریل های فولادی تبدیل شود. آنچه تیم دانشگاه مک گیل به آن امید دارد این است که از این اصل بهره برداری کرده و آن را به منبع انرژی برای مصارف روزمره تبدیل کنند. البته پودرهای فلزی منبع انرژی اولیه مانند نفت نیستند، بلکه محیطی برای ذخیره منابع انرژی مانند انرژی هسته ای یا هیدروالکتریک هستند که می تواند برای تصفیه فلزات و تبدیل آن به شکل خالص و قابل اشتعال مورد استفاده قرار گیرد. پودرهای فلزات می توانند برای موتورهای احتراق خارجی یا حرارتی مانند موتورهای بخار مورد استفاده قرار گیرند.

تحت شرایط آزمایشگاهی این تیم پژوهشی دریافته است که شعله های حاصل از پودر فلزات بسیار مشابه با سوخت های هیدروکربنی است و محاسبات نشان داد که انرژی و توان موتور با سوخت فلزی می تواند با یک موتور احتراق داخلی معمولی قابل مقایسه باشد. اما نکته استفاده از پودرهای فلزی این است که شعله ای یکنواخت و ثابت از آن ایجاد شود. تیم پژوهشی نقشه ای برای طراحی پاشش سوخت فلزی و جریان هوا ارائه کرده است. یک مخزن سیکلونی نیز برای جدا کردن خاکستر فلز پس از احتراق طراحی شده است و از نیتروژن تمیز برای تخلیه استفاده می شود.

از مزایای استفاده از پودرهای فلزی به عنوان سوخت می توان به سهولت جابجایی بدون نیاز به تانک های مخصوص یا سیستم ها برودتی، حجم کمتر نسبت به نیتروژن و بالاتر بودن چگالی انرژی اشاره کرد. از آنجایی این سوخت برای موتورهای حرارتی استفاده می شود می توان این تکنولوژی را در مقیاس مختلف از وسایل نقلیه تا نیروگاه های حرارتی مورد استفاده قرار داد. یک مزیت دیگر این است که پودرهای فلزی قابلیت بازیافت دارند. وقتی این پودرها می سوزند، اکسیدهای جامد، غیر سمی و پایدار تولید می کنند که می توان آن ها را جمع آوری کرده و به فلزات خالص تبدیل کرد و دوباره مورد استفاده قرار داد.

تیم پژوهشی مک گیل می گوید اگر موتورهای پودر فلزی مورد استفاده قرار گیرند، آهن بهترین کاندید برای سوخت خواهد بود. آهن نه تنها ارزان است بلکه میلیون ها تن پودر آن سالانه در صنایع الکترونیک، شیمی و متالورژی تولید می شوند. مهمترین مسئله این است که فرآیند تصفیه آهن، گازهای آلاینده تولید نکند. تیم پژوهشی در حال حاضر علاوه بر کار کردن روی ساخت یک محفظه احتراق آزمایشی کار روی فرآیند بازیافت بدون دی اکسید کربن را نیز آغاز کرده است.

دیوید جارویس یکی از اعضای تیم که رئیس تکنولوژی های نوظهور و استراتژیک آژانس فضایی اروپاست در این باره می گوید: " ما به این تکنولوژی بسیار علاقه مند هستیم چون درهای جدیدی را به سمت سیستم های پیشرانه جدید مورد استفاده در فضا و زمین باز می کند. فاصله گرفتن از استفاده از سوخت های فسیلی برای تامین سوخت خودروها در آینده روند کاملا مشخصی است. استفاده از سوخت های فلزی ارزان مانند پودرآهن اگرچه امروز تجاری نشده است اما جایگزین ارزشمندی برای بنزین و دیزل است. اگر ما بتوانیم برای نخستین بار نشان دهیم که استفاده از موتورهایی با سوخت آهن، بدون نشر گاز آلاینده CO2 امکان پذیر است آنگاه می توان نوآوری های بیشتر و کاهش هزینه ها را در آینده نزدیک انتظار داشت."

5.02K views09:52

About

Blog

Apps

Platform