Fossilt brændstoffri jetfremdrift med luftplasmaer

Mennesker er afhængige af fossile brændstoffer som deres primære energikilde, især inden for transport. Imidlertid, fossile brændstoffer er både uholdbare og usikre, fungerer som den største kilde til drivhusgasemissioner og fører til negative åndedrætspåvirkninger og ødelæggelser på grund af global opvarmning.

Et team af forskere ved Institut for Teknologiske Videnskaber ved Wuhan University har demonstreret en prototype enhed, der bruger mikrobølgeluftplasmaer til jetfremdrift. De beskriver motoren i journalen AIP forskud .

"Motivationen for vores arbejde er at hjælpe med at løse problemerne med den globale opvarmning på grund af menneskers brug af fossile brændstofforbrændingsmotorer til at drive maskiner, såsom biler og fly, " sagde forfatter Jau Tang, professor ved Wuhan University. "Der er ikke behov for fossilt brændstof med vores design, og derfor, der er ingen kulstofemission, der kan forårsage drivhuseffekter og global opvarmning. "

Ud over solid, væske og gas, plasma er den fjerde tilstand af stof, bestående af et aggregat af ladede ioner. Det findes naturligt på steder som solens overflade og Jordens lyn, men det kan også genereres. Forskerne skabte en plasmastråle ved at komprimere luft til høje tryk og bruge en mikrobølgeovn til at ionisere den tryksatte luftstrøm.

Denne metode adskiller sig fra tidligere forsøg på at skabe plasma jet thrustere på én nøgle måde. Andre plasma jet thrustere, ligesom NASAs Dawn-rumsonde, brug xenonplasma, som ikke kan overvinde friktionen i Jordens atmosfære, og er derfor ikke kraftige nok til brug i lufttransport. I stedet, forfatterens plasma jet-thruster genererer høj temperatur, højtryksplasma in situ med kun indsprøjtet luft og elektricitet.

Prototypen plasma jet enhed kan løfte en 1-kilogram stålkugle over et 24-millimeter diameter kvartsrør, hvor højtryksluften omdannes til en plasmastråle ved at passere gennem et mikrobølgeioniseringskammer. For at skalere, det tilsvarende stødtryk kan sammenlignes med en kommerciel flymotor.

Ved at bygge et stort udvalg af disse thrustere med højeffekts mikrobølgekilder, prototypedesignet kan skaleres op til et jetfly i fuld størrelse. Forfatterne arbejder på at forbedre effektiviteten af ​​enheden mod dette mål.

"Vores resultater viste, at en sådan jetmotor baseret på mikrobølgeovnsplasma kan være et potentielt levedygtigt alternativ til den konventionelle jetmotor med fossilt brændstof, " sagde Tang.