Mecânica

Motor a detonação quer revolucionar geração de energia

Motor a detonação promete revolucionar geração de energia
Protótipo do motor-gerador a detonação pulsada. [Imagem: Afthon/Divulgação]

Motor a detonação

Um novo tipo de gerador elétrico produz eletricidade com uma eficiência 25% maior do que os geradores atuais.

Se a tecnologia puder ser viabilizada em larga escala, isto significa aumentar a produção de energia em um quarto sem a necessidade de construir novas usinas, bastando um investimento na atualização tecnológica dos geradores.

"Esperamos que nossos geradores tenham o mesmo impacto na geração de energia que os telefones celulares tiveram nas telecomunicações, atingindo 1,3 bilhão de pessoas que hoje não têm acesso à eletricidade," disse Raheem Bello, da Universidade do Texas em Arlington, nos Estados Unidos.

O novo gerador aproveita o "ganho de pressão gerada pela combustão", também conhecida como detonação - os motores atuais queimam o combustível mais lentamente, um processo conhecido como deflagração. A equipe estima que um motor que explore a detonação pode ser 60% mais eficiente.

Isto significa que, se a tecnologia puder ser transformada em equipamentos úteis seguros, ela poderá substituir os motores a combustão dos carros, navios, termoelétricas etc.

Ciclo de Humphrey

O motor é um tubo que produz repetidas detonações a partir da mistura combustível-ar, um sistema conhecido como combustão confinada, que produz um ganho de pressão porque a combustão ocorre em um volume constante.

A detonação essencialmente "aprisiona" a combustão atrás da onda de choque gerada a cada ciclo de detonação, gerando uma pressão muito mais elevada - esse padrão de funcionamento é normalmente conhecido como ciclo de Humphrey, embora haja variações. Essa pressão pode então ser usada para movimentar um cilindro, como em um motor comum.

"Até 70% da energia é perdida na atual tecnologia de turbinas a combustão a gás simplesmente porque aquela tecnologia não mudou em várias décadas," disse Bello. "Nós capturamos o grosso daquela energia de forma mais eficiente, de forma que ela não é desperdiçada na forma de calor no corpo do motor."

Demonstração necessária

Neste ciclo de combustão confinada, o combustível queima até 30 vezes mais rápido do que em uma turbina a gás tradicional.

No estágio atual de desenvolvimento, a equipe juntou seu "motor de detonação pulsada" a um gerador elétrico.

Segundo a equipe, que já fundou sua empresa, a Afthon, para comercializar a tecnologia, motores de combustão confinada podem queimar uma grande variedade de combustíveis, incluindo gás natural, propano, querosene ou diesel.

Por outro lado, até hoje não existe nenhum motor a detonação no mercado, apesar de o conceito já ter sido extensivamente pesquisado, inclusive pela NASA. Ou seja, a Afthon terá que demonstrar ter realizado uma grande tarefa de desenvolvimento.





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