Uma equipe interdisciplinar de pesquisadores do Worcester Polytechnic Institute (WPI) desenvolveu um avanço potencial na aviação verde: uma receita para um combustível líquido zero para aviões que retirará dióxido de carbono (CO2) do ar. A pesquisa, que usou modelagem e análise computacional sofisticada, foi publicada recentemente na revista Fuel .
Por Instituto Politécnico de Worcester com informações de Science Daily.
Liderado por Jagan Jayachandran, professor assistente de engenharia aeroespacial, e Adam Powell, professor associado de engenharia mecânica e de materiais, o trabalho ajuda a resolver um problema urgente de mudança climática. A aviação é responsável por aproximadamente 2,5% de todas as emissões globais de efeito estufa, de acordo com o Conselho Internacional de Transporte Limpo (ICCT), e esse número só deve aumentar.
“À medida que a aviação continua a crescer, as emissões da indústria também crescerão”, diz Powell. “Precisamos pensar fora da caixa e procurar materiais sustentáveis que contribuam para uma solução de longo prazo para reduzir a pegada de carbono do setor de transporte.”
Por meio de modelagem e análise de computação, Jayachandran e Powell desenvolveram uma fórmula para um combustível que consiste em magnésio, um mineral encontrado em todo o mundo, mais abundantemente nos oceanos do mundo. Uma pasta de hidreto de magnésio – um composto químico feito de magnésio e hidrogênio – misturado com combustível de hidrocarboneto iria queimar para produzir CO 2 , vapor de água e nanopartículas de óxido de magnésio (MgO). O combustível de hidreto de magnésio também daria aos aviões o alcance para voos de longa distância – por exemplo, de Boston a Tóquio – algo que tem sido um desafio para outros combustíveis de aviação sustentáveis. Esse alcance mais longo é alcançado, em parte, devido às propriedades químicas da pasta – um volume menor dela é necessário para a combustão do que um combustível de aviação típico.
“Descobrimos que esse combustível teria até 8% mais alcance do que o combustível de aviação atual e mais de duas a três vezes mais alcance do que o hidrogênio líquido ou a amônia, que outros pesquisadores propuseram como combustíveis sustentáveis”, disse Jayachandran.
O Departamento de Energia descreve um combustível de aviação sustentável como um “biocombustível usado para alimentar aeronaves que possui propriedades semelhantes ao combustível de aviação convencional, mas com uma pegada de carbono menor”. Esses biocombustíveis foram produzidos a partir de recursos como grãos de milho, algas, silvicultura e resíduos agrícolas, entre outros. O uso de um biocombustível como hidrocarboneto nesta pasta com hidreto de magnésio pode levar a emissões líquidas negativas.
A pesquisa foi apoiada por um WPI TRIAD Seed Grant, um prêmio universitário destinado a incentivar e promover a colaboração interdisciplinar e a inovação.
Jayachandran e Powell planejam aprofundar suas pesquisas por meio de experimentos físicos com amostras do combustível e também estão buscando um possível financiamento de uma agência federal. Além disso, esperam que este trabalho possa inspirar outras pessoas e contribuir para um mundo mais sustentável.
Observando a promessa de pesquisa para mitigar emissões e outras ameaças climáticas, Powell disse, “esperamos que nosso trabalho, que abre uma nova categoria de combustível de aviação sustentável, desperte a imaginação de outros pesquisadores. O céu é o limite.”
Fonte da história:
Materiais fornecidos pelo Worcester Polytechnic Institute.
Referência do periódico :
Yi Jie Wu, Jake Scarponi, Adam Powell, Jagannath Jayachandran. Magnesium hydride slurry: A potential net-zero carbon dioxide emitting aviation fuel. Fuel, 2023; 333: 126232 DOI: 10.1016/j.fuel.2022.126232
