เชื้อเพลิงเหลวชนิดใหม่ทนไฟ

ทีมวิศวกรจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ สหรัฐอเมริกา ได้พัฒนาเชื้อเพลิงเหลวที่ติดไฟได้เฉพาะเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเท่านั้น ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้ได้

เชื้อเพลิงที่ติดไฟได้ง่ายทำให้ไฟไหม้เป็นความเสี่ยงที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรม วิศวกรเคมีจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ ได้พัฒนาเชื้อเพลิงเหลวที่หน่วงการติดไฟซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดไฟไหม้โดยไม่ได้ตั้งใจระหว่างการจัดเก็บหรือการขนส่ง Interesting Engineering รายงานเมื่อวันที่ 4 ตุลาคม ผลการวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ใน วารสารของ American Chemical Society

เชื้อเพลิงชนิดใหม่นี้สามารถจุดติดไฟได้ก็ต่อเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเท่านั้น “เชื้อเพลิงที่เราใช้กันทั่วไปนั้นไม่ปลอดภัยนัก มันจะระเหยและติดไฟได้ และไฟนั้นดับยากมาก ดังนั้นการควบคุมการติดไฟของเชื้อเพลิงและป้องกันไม่ให้ไหม้จึงง่ายกว่ามากโดยการกำจัดแรงดันไฟฟ้า” Yujie Wang นักศึกษาระดับปริญญาตรีสาขาวิศวกรรมเคมีจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์และผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าว

เชื้อเพลิงชนิดใหม่นี้ผลิตจากสารละลายไอออนิก ซึ่งเป็นเกลือเหลว “มันคล้ายกับเกลือที่เราใช้ปรุงอาหาร ซึ่งก็คือโซเดียมคลอไรด์ เกลือที่เราใช้สำหรับโครงการนี้มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าเกลือแกง มีความดันไอต่ำกว่า และเป็นสารอินทรีย์ทั้งหมด” หวังกล่าว

เพื่อพัฒนาเชื้อเพลิง ทีมงานได้ปรับเปลี่ยนสูตรของสารละลายไอออนิกโดยใช้เปอร์คลอเรตแทนคลอรีน จากนั้นจึงทดสอบว่าสารละลายใหม่จะติดไฟได้หรือไม่เมื่อสัมผัสกับเปลวไฟของไฟแช็ก

ผลที่ได้คือเชื้อเพลิงจะไม่ติดไฟ “อุณหภูมิของไฟแช็กทั่วไปนั้นสูงพอที่จะทำให้มันติดไฟได้หากตั้งใจจะจุดไฟ” หวังอธิบาย โดยปกติแล้ว ไฟจะลุกไหม้เมื่อเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้เปลี่ยนเป็นก๊าซในสภาวะที่มีออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง

จากนั้นทีมงานจะประเมินประสิทธิภาพของเชื้อเพลิงใหม่ด้วยการทดสอบแรงดันไฟ ในกรณีนี้ เชื้อเพลิงจะเผาไหม้

“เมื่อเราปิดกระแสไฟฟ้า ไฟก็ดับไป เราสามารถทำซ้ำขั้นตอนนี้ซ้ำแล้วซ้ำเล่าได้ โดยเพิ่มแรงดันไฟฟ้า เห็นควันลอยขึ้น จุดไฟควัน แล้วจึงปิดมัน เราตื่นเต้นมากที่ได้พบกลไกที่เราสามารถเริ่มและหยุดได้อย่างรวดเร็ว” หวังกล่าว

อีกแง่มุมที่น่าสนใจของสารละลายไอออนิกที่ได้รับการปรับปรุงนี้ก็คือ สามารถนำไปผสมกับเชื้อเพลิงทั่วไปได้โดยยังคงคุณสมบัติเดิมเอาไว้ได้ “แต่ยังต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อหาว่าสามารถผสมสารละลายไอออนิกได้มากเพียงใดโดยยังคงคุณสมบัติหน่วงไฟเอาไว้ได้” ไมเคิล ซาคาเรียห์ ผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าว

ในทางทฤษฎี เชื้อเพลิงเหลวไอออนิกสามารถใช้กับยานพาหนะได้หลายประเภท อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงชนิดนี้ยังอยู่ในระยะเริ่มต้นและยังต้องมีการทดสอบเพิ่มเติมอีกมากก่อนที่จะวางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ สิ่งสำคัญที่สุดคือ จำเป็นต้องมีการทดสอบเครื่องยนต์หลายประเภทเพื่อทดสอบความสามารถในการปรับตัวของเชื้อเพลิงชนิดใหม่ และประเมินประสิทธิภาพโดยรวม

ทูเทา (ตาม หลักวิศวกรรมศาสตร์ที่น่าสนใจ )

ลิงค์ที่มา