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Química

Nuevo propergol de aluminio y agua para cohetes espaciales

(NC&T) El propergol de aluminio-hielo, o ALICE, por las dos primeras letras de ALuminum (aluminio) y ICE (hielo), podría utilizarse para lanzar vehículos orbitales, para las misiones espaciales de larga distancia y también para generar hidrógeno destinado a células de combustible.

La Universidad Purdue está trabajando con la NASA, la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea Estadounidense, y la Universidad Estatal de Pensilvania, para desarrollar y perfeccionar el ALICE, el cual fue utilizado a principios del 2009 para lanzar un cohete de 2,7 metros de altura. El vehículo alcanzó una altitud de 400 metros.

Steven Son, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad Purdue, advierte que el nuevo desarrollo aún es sólo una demostración del concepto. Ahora hay que trabajar para mejorarlo, y lograr convertirlo en un propergol práctico. En teoría, también podría fabricarse en lugares distantes como la Luna o Marte, en vez de ser transportado desde la Tierra a un alto costo.

El pequeño tamaño de las partículas de aluminio, las cuales tienen un diámetro de unos 80 nanómetros, es crucial para el rendimiento del propergol. Las nanopartículas tienen una combustión más rápida que la de las partículas con tamaños más grandes, y permiten un mejor control de la reacción y del empuje del cohete.

Propergol de aluminio y agua
El equipo de lanzamiento del cohete experimental. (Foto: Purdue University/Andrew Hancock)
Se le considera un propergol verde, produciendo esencialmente gas hidrógeno y óxido de aluminio. En cambio, cada vuelo del transbordador espacial estadounidense consume alrededor de 773 toneladas del oxidante perclorato de amonio en los aceleradores sólidos. Unas 230 toneladas de ácido clorhídrico aparecen de inmediato en los gases de escape de cada vuelo.

El ALICE proporciona el empuje a través de una reacción química entre el agua y el aluminio. A medida que el aluminio experimenta su ignición, las moléculas de agua proporcionan oxígeno e hidrógeno para alimentar la combustión hasta que todo el polvo se quema.

Algún día, el ALICE podría reemplazar a algunos propergoles líquidos o sólidos, y, cuando sea perfeccionado, podría tener un mayor rendimiento que los propergoles convencionales. Es también extremadamente seguro mientras está congelado porque es muy difícil provocar su ignición por accidente.


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