NASA možná právě představila převratného uchazeče v závodě o revoluci v globálním palivu. Navzdory všeobecnému přesvědčení se nejedná o vodík, ani o elektřinu, ani o jadernou fúzi.
Tato vesmírná agentura na své misi, jejímž cílem je představit dokonalé palivo, podporuje high-tech inovaci, která využívá spalování za pomoci plazmatu, způsob, jak si možná nově představit cestování vesmírem a nový způsob pohonu tryskových letadel budoucnosti. NASA se ve spolupráci se společností FGC Plasma Solutions zaměřuje na nabídku čisté energie, která by měla zamotat hlavu kosmickému a energetickému průmyslu.
Technologie plazmového spalování
Hlavním zaměřením, pokud jde o plazmou asistované spalování, je nová představa o spalování. Proudové motory se tradičně spoléhají na spalovací motory s chudým přímým vstřikem (LDI), které jsou navrženy tak, aby snižovaly emise pomocí chudé směsi paliva a vzduchu. Tato metoda však často vede k hlučnosti, neúčinnosti a potenciálně i k poškození motoru.
NASA spolu s FGC Plasma Solutions nově definovala kolo vytvořením plazmou podporovaného spalovacího zařízení LDI. Předpokladem je vstřikování řízených výbojů plazmatu do spalovací komory. Výboje plazmatu stabilizují plamen a ovlivňují chemické reakce, což vede ke konzistentnímu a efektivnímu spalování paliva.
Plazma je známé svou schopností rychle působit a zároveň ovlivňovat dynamiku spalování, jak bylo prokázáno v mnoha experimentech. Hlavním cílem je ukázat, jak účinné je plazmou podporované spalování v reálných aplikacích.
Výhody plazmového spalování
Dobrou zprávou je, že plazmou podporované spalování má výhody i mimo oblast letectví. Tato technologie vykazuje potenciál v:
- raketovém pohonu: Zlepšení spolehlivosti zapalování a řízení spalování, což vede k ekologicky šetrným alternativám k tradičnímu palivu.
- nadzvuková a hypersonická doprava: Kontrola plamene, kterou plazma nabízí, je ideální pro letadla pohybující se vysokými rychlostmi.
- Výroba energie: Plynové turbíny používané k výrobě elektřiny by díky plazmové technologii mohly těžit z lepší flexibility paliva a snížení emisí.
Když se řekne plazmové spalování, automaticky se vybaví nízké emise a vyšší spolehlivost.
Plazmový přístup a jeho budoucnost
Přístup plazmového spalování je jedinečný, protože využívá stávající typy paliv a umožňuje jejich lepší, čistší a inteligentnější spalování.
Součástí všech nově vznikajících technologických pokroků jsou i výzvy. Plazmou podporované spalování není výjimkou. Největší výzvou tohoto přístupu je škálovatelnost. Navzdory slibným výsledkům v kontrolovaných podmínkách vyžaduje komercializace systému intenzivnější testování a financování.
Úspěch z hlediska chování spalovacího zařízení NASA v atmosférických podmínkách i za vysokého tlaku by zmírnil rizika spojená s použitím technologie plazmou asistovaného spalování a oslovil by výrobce motorů. Nová éra nízkoemisních a flexibilních systémů spalování paliva je na obzoru. Zatímco spalování za pomoci plazmatu je nárazové palivo, kolem jaderné fúze stále panuje záhada, proč se ji zatím žádná značka neodvážila vytvořit.
Přidání jaderné fúze do plamene
Při hledání ideálního paliva neobjevily NASA a FGC Plasma Solutions dokonalé palivo jako takové, ale inovativní a transformační způsob, jak maximálně využít stávající paliva čistším a účinnějším způsobem. Plazmové spalování sice nemá takový půvab jako elektromobily, ale i tak je působivé a významné.
NASA se zavázala k něčemu víc než jen k modernizaci proudových motorů; uvažuje o přehodnocení spalování v jeho samotných základech. Pokud budou NASA a FGC Plasma Solutions ve své misi úspěšné, mohly by se stát palivem budoucnosti letectví díky inteligentnějšímu řízení plamene, které zajistí energii s menšími emisemi a menšími motory.
Možná, že jaderná fúze nakonec není dokonalým palivem. Čína již v oblasti jaderné fúze učinila významné pokroky v rámci rozsáhlého laserového projektu zaměřeného na zvládnutí globální energetiky, ale může Čína konkurovat návrhu NASA na plazmové spalování?