Les ingénieurs d’UC Riverside ont créé un combustible liquide unique qui s’enflamme uniquement par le courant électrique, améliorant ainsi la sécurité en éliminant les risques d’incendie accidentels. Ce carburant innovant, basé sur un liquide ionique modifié, permet une combustion contrôlée et pourrait potentiellement révolutionner la sécurité des véhicules, même si des recherches supplémentaires et des considérations de coûts sont nécessaires. Les pompiers éteignent les flammes dans une station-service. Crédit : Thomas Hawk
Les ingénieurs chimistes de l’UC Riverside ont développé un combustible liquide unique qui nécessite un courant électrique pour s’enflammer. Contrairement aux carburants conventionnels, ce carburant innovant ne réagit pas aux flammes et ne peut pas déclencher d’incendie accidentel pendant le stockage ou le transport, c’est un carburant liquide « sûr ».
« Le carburant que nous utilisons habituellement n’est pas très sûr. Il s’évapore et pourrait s’enflammer, et il est difficile d’arrêter cela », a déclaré Yujie Wang, doctorant en génie chimique à l’UCR et co-auteur d’un nouvel article sur le carburant. « Il est beaucoup plus facile de contrôler l’inflammabilité de notre carburant et de l’empêcher de brûler lorsque nous coupons la tension. »
L’article du Journal of the American Chemical Society décrit comment l’équipe a créé le carburant, et des détails techniques supplémentaires sont également inclus dans le brevet déposé.
Contrôler la combustion des combustibles grâce à l’électricité
Lorsque le carburant brûle, ce n’est pas le liquide lui-même qui brûle. Au lieu de cela, ce sont les molécules volatiles de carburant planant au-dessus du liquide qui s’enflamment au contact de l’oxygène et de la flamme. La suppression d’une source d’oxygène éteindra la flamme, mais cela est difficile à faire en dehors d’un moteur.
« Si vous jetez une allumette dans une mare d’essence au sol, c’est la vapeur du gaz qui brûle. Vous pouvez sentir cette vapeur et vous savez instantanément qu’elle est volatile », a déclaré Prithwish Biswas, doctorant en génie chimique à l’UCR et premier auteur de l’article. « Si vous pouvez contrôler la vapeur, vous pouvez contrôler si le carburant brûle. »
Liquide ionique : le cœur du nouveau carburant
La base du nouveau carburant est un liquide ionique, qui est une forme de sel liquéfié. « C’est similaire au sel que nous utilisons pour aromatiser les aliments, qui est du chlorure de sodium », a déclaré Wang. « Celui que nous avons utilisé pour ce projet a un point de fusion plus bas que le sel de table, une faible pression de vapeur et est organique. »
Une fois au laboratoire, l’équipe a modifié la formule du liquide ionique, en remplaçant le chlore par du perchlorate. Ensuite, ils ont utilisé un briquet pour voir si le liquide résultant brûlerait. « La température d’un briquet normal est suffisamment élevée, et s’il devait brûler, il l’aurait fait », a déclaré Wang.
Ensuite, l’équipe a essayé une application de tension suivie d’une flamme plus légère, qui s’est enflammée. « Une fois que nous avons coupé le courant, la flamme a disparu et nous avons pu répéter ce processus encore et encore : appliquer une tension, voir la fumée, allumer la fumée pour qu’elle brûle, puis l’éteindre », a déclaré Wang. « Nous étions ravis de trouver un système que nous pourrions démarrer et arrêter très rapidement. »
Schéma illustrant le processus d’allumage et d’extinction des flammes avec un liquide ionique. Crédit : Société américaine de chimie
L’ajout de plus de tension au liquide entraînait des flammes plus grandes avec plus de production d’énergie. En tant que telle, l’approche pourrait également agir comme un système de mesure ou d’étranglement dans un moteur.
« Vous pouvez mesurer la combustion de cette manière, et couper la tension fonctionne comme un interrupteur homme mort – un dispositif de sécurité qui arrête automatiquement une machine si l’opérateur devient incapable », a déclaré Michael Zachariah, professeur distingué de génie chimique à l’UCR et correspondant. auteur du papier.
Applications potentielles et recherches complémentaires
Théoriquement, le carburant liquide ionique pourrait être utilisé dans tout type de véhicule. Cependant, il reste encore des questions à résoudre avant de pouvoir le commercialiser. Le carburant devrait être testé dans différents types de moteurs et son efficacité devrait être déterminée.
Une propriété intéressante du liquide ionique est qu’il peut être mélangé à un carburant conventionnel tout en se comportant comme il le fait seul. « Mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre quel pourcentage peut être mélangé tout en restant ininflammable », a déclaré Zachariah.
Bien qu’il existe un certain nombre de domaines de recherche supplémentaires sur le liquide, l’équipe est ravie d’avoir créé un carburant à l’abri des incendies accidentels et involontaires.
« Cela coûterait certainement plus cher que la façon dont ils fabriquent actuellement les carburants. Ces composés ne sont normalement pas produits en vrac, mais s’ils l’étaient, le coût diminuerait », a déclaré Zachariah.
« Dans quelle mesure serait-ce compétitif ? Je ne sais pas. Mais si la sécurité est importante, c’est un aspect majeur. Vous créez quelque chose de sûr, alors il y a un avantage qui va au-delà du résultat net », a déclaré Zachariah.
