Raketbrændstof, der er renere, sikrere og stadig fuld af energi

Forskning offentliggjort i denne uge i Videnskabens fremskridt viser, at det måske er muligt at skabe raketbrændstof, der er meget renere og sikrere end de hypergoliske brændstoffer, der almindeligvis bruges i dag. Og stadig lige så effektiv. De nye brændstoffer bruger simple kemiske "triggere" til at låse op for energien fra et af de hotteste nye materialer, en klasse af porøse faste stoffer kendt som metal-organiske rammer, eller MOF'er. MOF'er er opbygget af klynger af metalioner og et organisk molekyle kaldet en linker.

Satellitter og rumstationer, der forbliver i kredsløb i lang tid, er afhængige af hypergoler, brændstoffer, der er så energiske, at de straks antændes i nærvær af et oxidationsmiddel (da der ikke er ilt til at understøtte forbrænding ud over Jordens atmosfære). De hypergoliske brændstoffer, der i øjeblikket hovedsageligt er i brug, afhænger af hydrazin, en meget giftig og farligt ustabil kemisk forbindelse, der består af en kombination af nitrogen- og brintatomer. Hydrazin-baserede brændstoffer er så kræftfremkaldende, at folk, der arbejder med det, har brug for at blive tilpasset, som om de selv forberedte sig på rumrejser. På trods af forholdsregler, omkring 12, 000 tons hydrazinbrændstoffer ender med at blive frigivet til atmosfæren hvert år af flyindustrien.

"Dette er en ny, renere tilgang til fremstilling af meget brændbare brændstoffer, som ikke kun er væsentligt sikrere end dem, der er i brug i øjeblikket, men de reagerer eller brænder også meget hurtigt, som er en væsentlig kvalitet i raketbrændstof, " siger Tomislav Friščić. Han er professor i kemiafdelingen på McGill, og co-senior forfatter på papiret sammen med tidligere McGill-forsker Robin D. Rogers.

"Selvom vi stadig er i de tidlige stadier af arbejdet med disse materialer i laboratoriet, disse resultater åbner muligheden for at udvikle en klasse af nye, rene og meget justerbare hypergoliske brændstoffer til luftfartsindustrien, " siger den første forfatter, Hatem Titi, en post-doc-stipendiat, der arbejder i Friščićs laboratorium.

Friscis er interesseret i at kommercialisere denne teknologi, og vil arbejde med McGill og Acsynam, en eksisterende spin-off virksomhed fra hans laboratorium, at få dette til at ske.