Le chercheur d'UBCO, Sepehr Mosadegh, teste le délai d'allumage et le taux de combustion du carburant mélangé à de l'oxyde de graphène dans l'espoir de créer un carburant d'avion plus vert, mais plus puissant. Crédit :Université de la Colombie-Britannique, campus de l'Okanagan
L'objectif de créer un carburant plus propre pour les moteurs d'avion crée une étincelle à UBC Okanagan.
Une équipe de chercheurs étudiant le taux de combustion des nanomatériaux dans les carburants liquides pense avoir créé une recette pour un carburant d'avion à combustion propre et augmentant la puissance. Le projet est une collaboration entre le Laboratoire Combustion pour la Propulsion et la Puissance (CPPL) de la School of Engineering et son Laboratoire Nanomatériaux et Nanocomposites Polymères.
À l'intérieur du CPPL, les chercheurs observent une flamme brillante et constante alors qu'elle danse sur des fils contenant des gouttelettes de carburant liquide enrichi en nanomatériaux. L'équipe étudie les caractéristiques de combustion de l'oxyde de graphène microscopique à l'intérieur du carburant.
Leur expérience mesure le délai d'allumage, le taux de combustion et la vitesse à laquelle les particules de graphène et le carburant se séparent en particules plus petites.
"En collaboration avec notre partenaire industriel, ZEN Graphene Solutions, nous évaluons comment le taux de combustion de ce mélange peut potentiellement améliorer ses propriétés de combustion", explique Sepehr Mosadegh, auteur principal et doctorant.
Mosadegh et son superviseur, le professeur adjoint Dr Sina Kheirkhah, développent des technologies, des outils et des connaissances pour les applications énergétiques et aérospatiales de nouvelle génération. Dans ce cas, ils espèrent que leurs résultats conduiront à un avenir d'avions plus propres et plus puissants.
Une gouttelette de carburant mélangée à des nanomatériaux est allumée lors d'une expérience dans le laboratoire de combustion pour la propulsion et l'énergie d'UBCO. Crédit :Université de la Colombie-Britannique, campus de l'Okanagan
"En ce qui concerne le carburant, nous recherchons toujours une réponse cohérente du carburant dans les paramètres clés en ce qui concerne la façon dont il s'enflamme, brûle et maintient sa force", explique Mosadegh. "La plupart des gens ont une compréhension générale de la composition de l'essence et du carburéacteur, et du fait qu'il s'agit d'un mélange de nombreux hydrocarbures. Mais ils ne pensent peut-être pas à la façon dont la combinaison de ceux-ci avec des nanomatériaux et leur combustion peuvent donner des moteurs considérablement plus puissants et plus propres. "
À l'aide de caméras ultrarapides et intensifiées et d'analyses par microscopie, les chercheurs ont pu étudier la vitesse de combustion du carburant dopé. Ils ont découvert que l'ajout de nanomatériaux d'oxyde de graphène dans l'éthanol améliorait le taux de combustion d'environ 8 %. Cette amélioration de la combustion, expliquent les chercheurs, peut contribuer à réduire l'empreinte carbone des avions. Et en même temps, rendre les avions plus puissants.
"La recette de cuisson des nanomatériaux a été mise au point par le co-auteur de cette étude Ahmad Ghaffarkhah. qui travaille dans notre laboratoire partenaire", explique le Dr Kheirkhah. "We have published the results for doped ethanol, and we have promising results for other liquid fuels such as jet A and diesel."
The addition of nanomaterials to liquid fuels alters the heat transfer and the fuel's evaporation rate, impacting the overall burning rate.
"However, getting just the right mixture of nanomaterials and liquid fuel is key to improving combustion. Particularly in aircraft engines," Dr. Kheirkhah adds.
