هل يمكن أن يكون هذا النوع الجديد من النار وقوداً للمستقبل ؟

في رحلة إلى ما وراء الغلاف الجوي, ماذا سيحدث عند اشتعال النيران في مسحوق المعادن؟ وهل يمكن أن يكون احتراق الشموع وقوداً للمستقبل؟

الفضاء

سيتم إطلاق صاروخ من طراز تكسس من مركز الفضاء اسيرنج في السويد في وقت لاحق من شهر نوفمبر ٢٠١٩ وسينطلق على بعد حوالي ٢٦٠  كم صعودًا وسيعود إلى الأرض ليقدم للباحثين تجربة بست دقائق من انعدام الجاذبية. أن تجربتهم تتلخص بحرق مسحوق معدني لفهم نوع جديد من احتراق النار..

حيث يحدث ما يسمى بالحرق المنفصل وهو باختصار اشتعال قطعة من الوقود واحتراقها تمامًا بسبب الحرارة الناتجة عن عناصر الوقود الأخرى المحيطة بها. على عكس الحرائق التقليدية التي تحترق من خلال الوقود بشكل مباشر. تنتشر الحرائق المنفصلة عن طريق الانتقال من مصدر وقود إلى آخر. هناك أمثلة قليلة جدًا على الحرائق المنفصلة على الأرض ، لكن الشموع التي تضاء عادةً في ليلة رأس السنة هي مثال على ذلك.

مثال آخر هو حرائق الغابات ، حيث تحترق الأشجار بشكل فردي والشجرة التالية لا تحترق إلا عندما تصل الحرارة الناتجة عن حرق الأشجار من حولها إلى درجة الحرارة اللازمة للاحتراق.

قوة مسحوق المعادن المنفصلة

تعتمد معظم وسائل النقل في الوقت الحالي على البنزين والنفط لأن كثافة الطاقة لهم عالية . يقول أنطونيو فيرغا من وكالة الفضاء الأوروبية والذي يقود التجارب الصاروخية : “على الرغم من كل التقدم الذي تم انجازه في السيارات الكهربائية ، فإن كفاءة الطاقة لها أقل بمقدار مائة مرة مقارنة بالسيارات التقليدية التي تعتمد على البنزين “. ويعقب قائلا إذا أردنا المحافظة على قوة مواصلات النقل البري فإن ذلك يدعونا إلى البحث عن بدائل.

تتميز المعادن بطاقة ذات كثافة عالية ولكنها لا تشتعل بسهولة عندما تحترق في لهيب منفصل إلا اذا كانت على شكل مسحوق. يوضح أنطونيو قائلاً: “نحن بحاجة إلى إيجاد مزيج مثالي من الأكسجين ومسحوق المعادن وكذلك الحجم المثالي للغبار المعدني لتهيئة أفضل الظروف للاحتراق ، وهذا ما ستحققه احدى التجارب التي ستجرى هذا الشهر و تدعى تجربة

Perwaves

بإشعال النيران في مسحوق المعادن أثناء رحلتها إلى ما وراء  الغلاف الجوي ، يمكن للباحثين دراسة كيفية احتراقها في غرفة بها مسحوق معدني متباعد بشكل متساوٍ وتكون معلقة في ظروف انعدام الوزن . في المقابل فإن هذا غير ممكن على الأرض حيث يتجمع المسحوق معًا في كومة وذلك بسبب الجاذبية. سيتم تحليل نتائج الحرق لإنشاء نماذج من الحرق المنفصل لاستقراء الظروف المثالية.

يقول أنطونيو “بمجرد أن نعرف ما هو المزيج المثالي ، يمكننا العمل على إنتاجه على الأرض إما في محطة توليد الكهرباء ، أو ربما في محرك السيارة، عن طريق حقن مسحوق الحديد في غرفة للحظة وجيزة يمكن تصميمها لتكون لديها الظروف المثالية للاحتراق”

يقول أنطونيو: “جمال الاحتراق المعدني يكمن في خلوه من الكربون ، فإذا أحرق مسحوق الحديد على سبيل المثال ، فإن منتج” النفايات “الوحيد هو الصدأ ، ويمكن إعادة تدويره بسهولة إلى مسحوق المعدن الأصلي. إن التجارب التي نقوم بها الآن ، قد تعطي السيارات المستقبلية معنىً جديداً بالكامل لقيادة السيارات القديمة.

سوف يقوم الفريق بإطلاق تجربة

في مونتريال وفريق أيرباص في بريمن بألمانيا. McGillوقد صممتها كلا من جامعة Texas-56  على صاروخ perwave

ترجمة: عائشة جلال الأصفر

تويتر  : @Aisha36550897

مراجعة: شهد سعد الحربي

تويتر:  @ishahad73

المصدر:https://phys.org

شارك هذه المقالة!

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *