Po staletích čekání vyvinuli čínští vědci vůbec první plazmový motor pro automobily na světě, technologii, která slibuje, že v příštích několika letech způsobí revoluci v dopravě.
Nový motor, vyvinutý vědci z Wuhanské univerzity, vyrábí tah přímo z elektřiny a vzduchu a představuje čistou alternativu ke konvenčním motorům poháněným fosilními palivy.
Plazmový motor generuje tah bez fosilních paliv
Plazma představuje čtvrtou formu hmoty, která obsahuje elektrické částice, včetně elektronů a iontů. Existuje přirozeně při slunečním záření a může být také vyráběno synteticky. Výzkumní vědci z Wuhanské univerzity vyvinuli tento plazmový motor díky kombinaci špičkové mikrovlnné technologie a techniky stlačování vzduchu na vysoké úrovni, které fungují s využitím plazmatu jako provozního materiálu.
Proces spouští turbínový kompresor, který stlačuje atmosférický vzduch a vytváří tak vysoký tlak. Křemenná trubice obsahující mikrovlnnou ionizační komoru přijímá vzduch k zavedení. Rádiové vlny o frekvenci 2,45 GHz uvnitř komory vytvářejí plazmu odebíráním elektronů z atomů na bázi vzduchu. Ocelová kulička o hmotnosti 1 kg může udržovat let, protože plazma se rychle rozpíná z extrémně horkého prostředí ionizační komory.
Související článek
Vytvořený tah odpovídá výkonu proudových motorů, což dokládá, že plazmová technologie pracuje s výkonem srovnatelným s konvenčními proudovými systémy. Počáteční vývoj prototypu v této fázi naznačuje vynikající možnosti pro rozšíření plazmového pohonu. Plazmová technologie má provozní možnosti jak pro let letadel, tak pro vysokorychlostní železniční systémy, protože její čistý výkon převyšuje konvenční metody spalování.
Nová technologie by mohla výrazně snížit emise uhlíku
Plazmové motory vykazují mimořádné výhody díky své schopnosti snižovat znečištění skleníkovými plyny. Spalovací motory využívají fosilní paliva, což zvyšuje produkci skleníkových plynů až o 29 % globálních emisí. Plazmové motory potřebují při provozu jak elektrickou energii, tak atmosférický vzduch; proto při přepravních procesech produkují nulové emise uhlíku a minimální škody na životním prostředí.
Vedoucí projektu na Wuhanské univerzitě profesor Jau Tang zdůraznil význam technologie pro prevenci globálního oteplování. „Cílem naší studie je zabránit problémům globálního oteplování tím, že nahradíme spalovací motory na fosilní paliva,“ vysvětlil Tang. „Díky našemu modelu nedochází k emisím uhlíku, které způsobují skleníkový efekt a globální oteplování.“
https://twitter.com/China4Tech/status/1410073245848461314
Technologie plazmových motorů je v souladu s celosvětovým trendem využívání obnovitelných zdrojů energie namísto fosilních paliv. Díky současnému zdroji s nulovými emisemi lze plazmové motory využít k řízení klimatických změn a zachování udržitelnosti životního prostředí.
Je třeba vyřešit řadu problémů
Ačkoli je prototyp plazmového motoru velkým příslibem, jeho rozšíření pro pohon velkých letadel a vozidel je náročné. Stávající konstrukce vyžaduje megawattové mikrovlnné zdroje a sofistikované systémy skladování energie, které jsou schopny poskytovat nepřetržitý vysoký výkon. Podle Tanga bude vývoj pro jumbo jety a další velké aplikace trvat deset let.
Jednou z největších výzev je, že se musí zlepšit technologie baterií. Plazmové motory musí mít vysokou hustotu energie, aby mohly pracovat nepřetržitě, a současné technologie baterií se musí zlepšit, aby byly lehčí a účinnější. Velkým problémem je hmotnost, protože těžké baterie by zmařily účel tohoto systému pohonu s nulovými emisemi.
Druhým problémem je tepelné řízení. Plazmové motory vytvářejí velké množství tepla, které může nakonec vést ke spálení součástí motoru. Výzkumný tým pracuje na nových materiálech a chladicích systémech, které mají těmto účinkům čelit a zajistit dlouhou životnost motoru při dlouhodobém používání.
Čistší a ekologičtější budoucnost je na dosah
Technologie plazmových motorů je klíčovým průlomem v technologii pohonu. Pokud by byla úspěšná, zahájila by novou éru čisté dopravy, která nepodléhá geopolitickým a environmentálním omezením fosilních paliv. Práce se těší celosvětovému zájmu a většina odborníků se domnívá, že má potenciál způsobit revoluci v letectví a dalších průmyslových odvětvích.
„Náš výzkum naznačuje, že mikrovlnný vzduchový plazmový proudový motor by mohl být životaschopnou náhradou konvenčních motorů na fosilní paliva,“ uvedl Tang. Bude trvat ještě několik let, než se vozidla poháněná plazmou stanou běžnou záležitostí, ale již nyní se vytváří základ pro čistší, tišší a ekologičtější budoucnost dopravy.
S dalším rozvojem plazmové technologie by elektrická a plazmová vozidla mohla časem nahradit tradiční motory poháněné palivem. Průmyslová odvětví a vlády po celém světě intenzivně investují do technologií čisté energie a plazmový pohon by mohl patřit mezi přední technologie této zelené revoluce.