Energia

Chamas frias e invisíveis são descobertas na Estação Espacial

Chamas frias e invisíveis são descobertas na Estação Espacial
As chamas parecem normais no começo, mas depois continuam a queimar, o que só pode ser visto com sensores especiais (direita). [Imagem: NASA]

Uma equipe internacional de pesquisadores descobriu um novo tipo de chama fria, que queima sem gerar calor e sem produzir luminosidade visível.

Segundo eles, o fenômeno pode ajudar a desenvolver motores mais limpos e mais eficientes para carros.

A descoberta foi feita durante uma série de experimentos realizados na Estação Espacial Internacional, e idealizados por uma equipe liderada por Forman Williams, da Universidade da Califórnia, em San Diego.

"Nós observamos algo que não achamos que pudesse existir," resumiu Williams.

Chamas frias

Durante os experimentos, os astronautas inflamaram grandes gotas do combustível heptano.

No início, parecia que as chamas se extinguiam exatamente como aconteceria aqui embaixo. Mas os sensores mostraram que o heptano ainda ardia, embora as chamas resultantes fossem frias e invisíveis a olho nu.

As chamas frias ocorreram em uma grande variedade de ambientes, incluindo ar semelhante à atmosfera terrestre, atmosferas ricas em nitrogênio, dióxido de carbono e hélio.

E a reação de combustão fria gera rejeitos tóxicos como qualquer combustão, incluindo monóxido de carbono.

Os pesquisadores acreditam que as chamas frias são o resultado de reações químicas elementares que não têm tempo para se desenvolver em torno de gotículas de combustível na terra, onde elas só podem existir por um período muito curto de tempo.

Flutuabilidade

A diferença entre a Terra e a Estação Espacial é a flutuabilidade.

Chamas frias e invisíveis são descobertas na Estação Espacial
Aparato onde foram feitos os experimentos - uma gotícula de combustível aparece entre os dois instrumentos. [Imagem: NASA]

Quando as gotas de combustível queimam na gravidade da superfície, a flutuabilidade limita a quantidade de tempo que os gases podem ficar na zona de alta temperatura em torno das gotículas.

Assim, não há tempo suficiente para a química das gotículas gerar as chamas frias.

Mas na microgravidade do espaço não há flutuabilidade, de forma que há tempo suficiente para que os gases fiquem em torno das gotículas e para que essa química ainda a ser desvendada se desenvolva.

Do espaço para a prática

Segundo os pesquisadores, este fenômeno pode potencialmente levar a motores que queimam combustível em temperaturas mais frias, emitindo menos poluentes, como fuligem, óxido nítrico e dióxido de nitrogênio, também conhecidos como NOx.

O desafio para isso será obter a mistura certa de combustíveis para gerar a combustão fria aqui embaixo.

Para isso, a NASA está planejando uma nova série de experimentos provisoriamente chamada Investigação de Chamas Frias, que começará no final deste ano e deverá durar até o final do ano que vem.

Bibliografia:

Cool-flame extinction during n-alkane droplet combustion in microgravity
Vedha Nayagam, Daniel L. Dietrich, Michael C. Hicks, Forman A. Williams
Microgravity Science and Technology
http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20140006750




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