Geliştiriciler, yaygın bir sıvı yakıt olan etanolün kimyasal olarak çapraz bağlı bir jelde saklanması sürecini değerlendirdiler.
Etanolün bir polimerde depolanmasınınjel, yakıtın hızla buharlaşma eğilimini tamamen bastırır. Bu muhtemelen, Profesör Hosoya'nın açıkladığı gibi, etanol moleküllerinin jel içinde "sıkışmış" olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır: "Bir polimer jel, kimyasal olarak yüksek oranda çapraz bağlı sayısız üç boyutlu polimer zinciri içerir. Bu zincirler, etanol moleküllerini çeşitli fiziksel etkileşimler yoluyla birbirine bağlar ve işlemdeki buharlaşmasını sınırlar." İlginç bir şekilde, yüklü jel ıslak bir havlu gibi davranmıyor. Islak bir havlu sıkıldığında sıvıyı serbest bırakırken, polimer jel dış kuvvetlere maruz kaldığında etanol salmaz.
Buharlaşma sorununu çözen ekip,verimli bir şekilde yanıp yanmadıklarını görmek için bir polimer jel ağındaki etanolün gerçek yanma özelliklerini incelemek. Çeşitli boyutlarda etanol ile doldurulmuş jel küreleri ateşlediler ve gerçek zamanlı olarak kütle ve şekil profillerini gözlemlediler. Buna dayanarak, yüklü PNIPAAm jel kürelerinin yanmasının iki fazdan oluştuğunu belirlediler: saf etanolün yanmasının hakim olduğu bir faz, ardından PNIPAAm polimerinin kendisinin yandığı ikinci bir faz.
Müteakip teorik analiz yoluylaBu sonuçlardan ekip önemli bir sonuca ulaştı: yüklü PNIPAAm jel kürelerinin ilk ve ana yanma aşaması, sabit sıcaklık damlacık modelini takip ediyor. Bu, jelin etanol ile yanmasının, sıvı yakıt damlacıkları ile aynı model tarafından tanımlanabileceği ve yanma özelliklerinin benzer olması gerektiğine işaret ettiği anlamına gelir.
"Polimer jelin saklanması,Yakıt buharlaşmasında keskin bir azalma nedeniyle patlamalar ve yangınlar ve buna bağlı olarak, depolama tesisindeki bir sızıntı sonucu kolayca oluşabilen yanıcı gaz karışımlarının oluşması," diye açıklıyor Profesör Hosoya.
Yüksek Enerji Yoğunluğu Sıvı Yakıtroketler, gaz türbinleri, kazanlar ve bazı araç motorları gibi kimyasal enerjinin kontrollü harekete dönüştürüldüğü birçok uygulamada gereklidir. Yanma özellikleri ve performansına ek olarak, bu yakıtların kullanım sırasında, nakliye ve depolama sırasında güvenliğini ve stabilitesini sağlamak da önemlidir.
İle çalışırken yaygın tehlikelerden birisıvı yakıt, kapalı bir alanda hızla buharlaşarak yanıcı gaz bulutları oluşturabilmesidir. Bu, patlamalara veya yangınlara neden olabilir. Bu sorunu çözmek için araştırmacılar, düşük sıcaklıklarda kalınlaştırılmış yakıtlar veya kalın jel benzeri maddelere dönüşen yakıtlar kullanma olasılığını düşündüler. Ne yazık ki, jelleşmiş yakıtların araştırma aşamasının ötesine geçebilmesi için optimize edilmesi gereken birçok yön ve üstesinden gelinmesi gereken engeller var.
Daha fazla oku:
Yeni nesil iyon tahrikli "sessiz" drone'a bakın
Eski trilobit erkekleri çiftleşme sırasında dişileri bağladı
Rusya ve Amerika Birleşik Devletleri'nin Kıyamet uçakları var: dünyanın sonu durumunda nasıl ve nereye uçacaklar