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Fuego frío a bordo de la Estación Espacial Internacional



Fuego frío a bordo de la Estación Espacial Internacional

Si hablásemos de fuego frío enseguida nos vendría a la memoria a la memoria alguna obra de ficción de caballeros y dragones. Sin embargo, en equipo internacional de investigadores ha descubierto un nuevo tipo de llamas frías encendidas que podrían llevarnos a crear motores para vehículos más eficientes y ecológicos.


Interior de la cámara de combustión Multiuser Droplet Combustion Apparatus (Aparato de Combustión de Gotitas Multiuso) donde se ha llevado este experimento. UCSD Jacobs/NASA

El descubrimiento fue realizado durante una serie de experimentos llevados a cabo en la Estación Espacial Internacional por un equipo dirigido por Forman Williams, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial de la Universidad de California, San Diego. “Observamos algo que no pensábamos que pudiera existir”, comentó Williams.

Para Williams, llegar a entender la química de las llamas frías podría ayudar a mejorar los motores de combustión interna de los automóviles, por ejemplo mediante el desarrollo de un encendido homogéneo por compresión del combustible, y aunque esta tecnología no está disponible en la actualidad, tiene el potencial de lograr que los combustibles se quemen a menores temperaturas, emitiendo así a la atmosfera una menor cantidad de contaminantes, como hollín y óxido nítrico y dióxido de nitrógeno, también conocido como NOx, sin dejar de ser eficientes, gracias a que este encendido homogéneo permitiría quemar casi todo el combustible.


El montaje inserto de la cámara de combustión del ACGM.

Durante los experimentos, los investigadores encendieron grandes gotas de heptano. Al principio, parecía que las llamas se habían extinguido por sí mismas, tal y como hubiese sucedido en la superficie de la Tierra, pero los sensores mostraron que el heptano seguía ardiendo, aunque las llamas frías resultantes eran invisibles a simple vista.

Estas llamas frías se produjeron en una amplia gama de entornos, incluyendo uno que simulaba la composición de la atmósfera terrestre. La reacción de combustión resultante crea productos tóxicos, como monóxido de carbono y formaldehído, que a su vez también se quemaron.

Los investigadores creen que estas llamas frías son el resultado de reacciones químicas elementales que no tienen el tiempo suficiente para desarrollarse en la Tierra, debido a que sólo pueden existir durante un período muy corto de tiempo.


link: https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=bt95oPVXQvg

Y es que la diferencia entre la tierra y la estación espacial es la falta de gravedad. Cuando las gotas de combustible se queman en la Tierra, la flotabilidad limita la cantidad de gases que pueden permanecer en el entorno de alta temperatura que rodea las gotitas de combustible. Así que no hay tiempo suficiente para que la química de las gotas permitan aparecer estas llamas frías, pero en un entorno de micro-gravedad, no existe esta flotabilidad, por lo que estos gases tienen tiempo suficiente para permanecer alrededor de las gotitas y para que se desarrolle esta reacción química.

El reto para las futuras aplicaciones es conseguir la combinación adecuada de combustibles para lograr generar estas llamas frías aquí en un entorno con una gravedad similar a la terrestre. Para investigar esta cuestión, la NASA está planeando una nueva serie de experimentos denominados provisionalmente COOL FLAME INVESTIGATION, que comenzaran el próximo invierno y continuarán durante aproximadamente un año.

Los investigadores destacaron que la investigación sólo es posible en la ISS, donde los científicos tienen acceso a un entorno de microgravedad que proporciona una cantidad suficiente de tiempo para que aparezcan estas llamas frías.

Pero ojo, no nos llevemos a errores, hay que recordar que una llama fría también quema, sólo que la temperatura de combustión es muy inferior a la tradicional para un combustible dado.


Una de las gotitas del experimento, quemándose.


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