Non brucerà senza corrente elettrica: gli ingegneri chimici della UC Riverside hanno progettato un combustibile che si accende solo con l’applicazione della corrente elettrica. Poiché non reagisce alla fiamma e non può innescare incendi accidentali durante lo stoccaggio o il trasporto, è un materiale “sicuro” carburante liquido.
I vigili del fuoco tentano di spegnere l’incendio di un veicolo in una stazione di servizio. Credito immagine: Thomas Hawk / UC Riverside
“Il carburante che utilizziamo normalmente non è molto sicuro. Evapora e potrebbe incendiarsi, ed è difficile fermarlo”, ha affermato Yujie Wang, dottorando in ingegneria chimica dell’UCR e coautore di un nuovo articolo sul carburante. “È molto più semplice controllare l’infiammabilità del nostro carburante e impedirne la combustione quando togliamo la tensione”.
Il giornale della American Chemical Society carta descrive come il team ha creato il carburante e ulteriori dettagli tecnici sono inclusi anche nel brevetto depositato.
Quando il carburante brucia, non è il liquido stesso a bruciare. Invece, le molecole di combustibile volatile che si librano sopra il liquido si accendono a contatto con l’ossigeno e la fiamma. La rimozione di una fonte di ossigeno spegnerà la fiamma, ma è difficile farlo al di fuori di un motore.
“Se getti un fiammifero in una pozza di benzina sul terreno, è il vapore del gas che brucia. Puoi sentire l’odore di quel vapore e capisci immediatamente che è volatile”, ha affermato Prithwish Biswas, dottorando in ingegneria chimica dell’UCR e primo autore dell’articolo. “Se puoi controllare il vapore, puoi controllare se il carburante brucia.”
La base del nuovo carburante è un liquido ionico, che è una forma di sale liquefatto. “È simile al sale che usiamo per aromatizzare il cibo, che è il cloruro di sodio”, ha detto Wang. “Quello che abbiamo utilizzato per questo progetto ha un punto di fusione inferiore rispetto al sale da cucina, una bassa pressione di vapore ed è organico.”
Una volta in laboratorio, il team ha modificato la formula del liquido ionico, sostituendo il cloro con il perclorato. Quindi, hanno usato un accendisigari per vedere se il liquido risultante avrebbe bruciato. “La temperatura di un normale accendino è abbastanza alta e, se dovesse bruciare, lo farebbe”, ha detto Wang.
Successivamente il team ha provato un’applicazione di tensione seguita da una fiamma più leggera, che si è accesa. “Una volta interrotta la corrente, la fiamma era scomparsa e siamo stati in grado di ripetere il processo ripetutamente: applicando tensione, vedendo il fumo, accendendo il fumo in modo che bruciasse, quindi spegnendolo”, ha detto Wang. “Eravamo entusiasti di trovare un sistema che potessimo avviare e interrompere molto rapidamente.”
Combustibile ignifugo: diagramma raffigurante il processo di accensione e spegnimento delle fiamme con liquido ionico. Ristampato con il permesso dell’American Chemical Society. DOI 10.1021/jacs.3c04820
L’aggiunta di più tensione al liquido ha prodotto fiamme più grandi con una maggiore produzione di energia. In quanto tale, l’approccio potrebbe anche agire come un sistema di misurazione o strozzamento in un motore.
“È possibile misurare la combustione in questo modo e tagliare la tensione funziona come un interruttore uomo morto, una funzione di sicurezza che spegne automaticamente una macchina se l’operatore diventa incapace”, ha affermato Michael Zachariah, illustre professore di ingegneria chimica presso l’UCR e corrispondente autore della carta.
Teoricamente, il carburante liquido ionico potrebbe essere utilizzato in qualsiasi tipo di veicolo. Tuttavia, ci sono ancora domande a cui è necessario rispondere prima che possa essere commercializzato. Il carburante dovrebbe essere testato in vari tipi di motori e la sua efficienza dovrebbe essere determinata.
Una proprietà interessante del liquido ionico è che può essere miscelato con il carburante convenzionale e comportarsi comunque come da solo. “Ma sono necessarie ulteriori ricerche per capire quale percentuale può essere miscelata e allo stesso tempo non essere infiammabile”, ha detto Zachariah.
Sebbene ci siano una serie di aree in cui ulteriori ricerche sul liquido, il team è entusiasta di aver realizzato un combustibile che è sicuro da incendi accidentali e non intenzionali.
“Sarebbe sicuramente più costoso del modo in cui attualmente producono carburanti. Questi composti normalmente non vengono prodotti in grandi quantità, ma se lo fossero, il costo diminuirebbe”, ha detto Zachariah.
“Quanto competitivo sarebbe? Non lo so. Ma se la sicurezza è importante, questo è un aspetto importante. Se crei qualcosa di sicuro, c’è un vantaggio che va oltre i profitti”, ha detto Zachariah.
Fonte: UC Riverside
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
