Les humains dépendent des combustibles fossiles comme principale source d'énergie, surtout dans les transports. Cependant, les combustibles fossiles sont à la fois non durables et dangereux, constituant la plus grande source d'émissions de gaz à effet de serre et entraînant des effets respiratoires néfastes et des ravages dus au réchauffement climatique.

Une équipe de chercheurs de l'Institut des sciences technologiques de l'Université de Wuhan a fait la démonstration d'un prototype d'appareil qui utilise des plasmas d'air micro-ondes pour la propulsion par réaction. Ils décrivent le moteur dans le journal Avances AIP .

"La motivation de notre travail est d'aider à résoudre les problèmes de réchauffement climatique dus à l'utilisation par l'homme de moteurs à combustion à combustible fossile pour alimenter des machines, comme les voitures et les avions, " a déclaré l'auteur Jau Tang, professeur à l'Université de Wuhan. "Il n'y a pas besoin de combustible fossile avec notre conception, et donc, il n'y a pas d'émission de carbone pour provoquer des effets de serre et le réchauffement climatique."

Au-delà du solide, liquide et gaz, le plasma est le quatrième état de la matière, constitué d'un agrégat d'ions chargés. Il existe naturellement dans des endroits comme la surface du soleil et les éclairs de la Terre, mais il peut aussi être généré. Les chercheurs ont créé un jet de plasma en comprimant de l'air à haute pression et en utilisant un micro-ondes pour ioniser le flux d'air sous pression.

Cette méthode diffère des tentatives précédentes de créer des propulseurs à jet de plasma d'une manière clé. Autres propulseurs à jet plasma, comme la sonde spatiale Dawn de la NASA, utiliser du plasma xénon, qui ne peut surmonter les frictions dans l'atmosphère terrestre, et ne sont donc pas assez puissants pour être utilisés dans le transport aérien. Au lieu, le propulseur à jet de plasma des auteurs génère la haute température, plasma haute pression in situ utilisant uniquement de l'air et de l'électricité injectés.

Le prototype de dispositif à jet de plasma peut soulever une bille d'acier de 1 kilogramme sur un tube de quartz de 24 millimètres de diamètre, où l'air à haute pression est converti en un jet de plasma en passant à travers une chambre d'ionisation à micro-ondes. Mettre à l'échelle, la pression de poussée correspondante est comparable à celle d'un moteur à réaction d'avion commercial.

En construisant une large gamme de ces propulseurs avec des sources micro-ondes de haute puissance, la conception du prototype peut être mise à l'échelle jusqu'à un jet de taille normale. Les auteurs travaillent sur l'amélioration de l'efficacité de l'appareil vers cet objectif.

"Nos résultats ont démontré qu'un tel moteur à réaction basé sur le plasma d'air micro-ondes peut être une alternative potentiellement viable au moteur à réaction conventionnel à combustible fossile, " dit Tang.