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Nullertragsproduktion von Flugbenzin

04.12.2022

Ein interdisziplinäres Forscherteam am Worcester Polytechnic Institute (WPI) hat einen potenziellen Durchbruch in der nachhaltigen Luftfahrt entwickelt: ein treibstofffreies Flugzeugrezept, das Kohlendioxid (CO2) aus der Luft extrahiert.

Unter der Leitung von Jagan Jayachandran, Associate Professor, Department of Aerospace Engineering, und Adam Powell, Associate Professor, Department of Mechanical and Materials Engineering, trägt die Arbeit dazu bei, die dringende Herausforderung des Klimawandels anzugehen. Laut dem International Council for Clean Transportation (ICCT) ist der Luftverkehr für etwa 2,5 % aller weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich, Tendenz steigend.

"Wenn der Luftverkehr wächst, werden auch die Industrieemissionen zunehmen", sagt Powell. „Wir müssen über den Tellerrand hinausschauen und nach nachhaltigen Materialien suchen, die zu einer langfristigen Lösung beitragen, um den COXNUMX-Fußabdruck des Transportsektors zu verringern.“

Durch Modellierung und Computeranalyse entwickelten Jayachandran und Powell eine Formel für einen Kraftstoff, der aus Magnesium besteht, dem weltweit am häufigsten vorkommenden Mineral in den Weltmeeren. Eine Aufschlämmung aus Magnesiumhydrid – einer chemischen Verbindung aus Magnesium und Wasserstoff – gemischt mit einem Kohlenwasserstoffbrennstoff würde unter Bildung von CO2, Wasserdampf und Magnesiumoxid (MgO)-Nanopartikeln verbrennen.

Magnesiumhydrid-Kraftstoff wird Flugzeugen auch eine Langstreckenreichweite bieten, beispielsweise von Boston nach Tokio, was bei anderen nachhaltigen Flugkraftstoffen ein Problem darstellt. Diese größere Reichweite wird zum Teil aufgrund der chemischen Eigenschaften der Aufschlämmung erreicht – die Verbrennung erfordert weniger Volumen als typischer Flugkraftstoff.

„Wir haben festgestellt, dass dieser Kraftstoff eine um 8 % größere Reichweite als andere moderne Düsentreibstoffe und mehr als das Zwei- bis Dreifache der Reichweite von flüssigem Wasserstoff oder Ammoniak hat, die andere Forscher als saubere Kraftstoffe vorgeschlagen haben“, bemerkte Jayachandran.

Das Energieministerium beschreibt nachhaltigen Flugkraftstoff als „einen Biokraftstoff, der zum Antrieb von Flugzeugen verwendet wird und ähnliche Eigenschaften wie herkömmlicher Düsentreibstoff aufweist, jedoch einen geringeren COXNUMX-Fußabdruck aufweist“. Dieser Biokraftstoff wird aus Ressourcen wie Maiskörnern, Algen, forstwirtschaftlichen und landwirtschaftlichen Abfällen hergestellt. Die Verwendung von Biokraftstoff als Kohlenwasserstoff in dieser Magnesiumhydridaufschlämmung kann zu negativen Nettoemissionen führen.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Magnetische Materialeigenschaften: vom Isolator zum Metall 13.03.2014

Wissenschaftler der University of California in San Diego haben ein Material geschaffen, dessen magnetische Eigenschaften sich mit der Temperatur dramatisch ändern. Eine Beschreibung des neuen Materials wurde auf einer Konferenz der American Physical Society in Denver vorgestellt.

Als Basis für das Material wurden Dünnfilm-Vanadiumoxid und Nickel verwendet. Vanadiumoxid verändert, wie die Autoren zuvor gezeigt haben, die Leitfähigkeitseigenschaften bei einer leichten Temperaturänderung. Es ist ein Isolator bei niedrigen Temperaturen und beginnt, wenn eine bestimmte Schwelle überschritten wird, die Eigenschaften eines Metalls zu zeigen.

„Wir haben gelernt, die magnetischen Eigenschaften des Materials ohne ein Magnetfeld zu steuern. Prinzipiell kann diese Steuerung mit elektrischem Strom oder elektrischer Spannung erfolgen“, erläutert Ivan Shuler, einer der Autoren der Arbeit, die Eigenschaften des Materials geschaffenes Material. Bisher ist es den Autoren gelungen, die magnetischen Eigenschaften des Materials durch Laserbestrahlung zu verändern. Im Bereich von nur 20° ändert sich sein „Widerstand“ gegenüber dem Magnetfeld (Koerzitivfeldstärke) um fast das 5-fache.

Laut Wissenschaftlern kann die Untersuchung von neuem Material ein Anreiz für die Schaffung neuer magnetischer Träger sein. Darüber hinaus ist es auf der Basis eines Materials mit ähnlichen Eigenschaften möglich, Transformatoren herzustellen, die stoßfest sind.

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