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Carburante per aviazione da olio di semi di soia

04.12.2021

Le miscele di biocarburanti sono un modo in cui l'industria aeronautica sta riducendo la propria impronta di carbonio o le emissioni complessive di gas serra, in particolare l'anidride carbonica. Gli scienziati dell'Agricultural Research Service (ARS) di Peoria, nell'Illinois, hanno scoperto come produrre carburante per aerei di qualità dall'olio di soia.

Gli acidi grassi presenti nell'olio di soia possono essere convertiti in una gamma di prodotti industriali tipicamente derivati dal petrolio, come combustibili, inchiostri o vernici. Uno dei vantaggi degli alimenti vegetali è che riciclano il carbonio atmosferico. Questo rende le piante una risorsa rinnovabile, a differenza del petrolio o di altri combustibili fossili, che, al contrario, aggiungono carbonio all'atmosfera.

Tuttavia, l'attuale carburante per jet a base di soia contiene quantità insufficienti di composti "aromatici", che gli conferiscono la densità, l'elasticità e il corretto funzionamento delle guarnizioni del motore necessarie. Per questo motivo, può essere meno miscelato con il carburante convenzionale derivato dal petrolio, ha spiegato Ken Doll, un chimico ricercatore presso il National Center for Agricultural Use Research.

Le miscele di biocarburanti sono un modo in cui l'industria aeronautica sta riducendo la propria impronta di carbonio o le emissioni complessive di gas serra, in particolare l'anidride carbonica.

Un modo per produrre carburante per aviogetti di soia utilizza il rutenio come catalizzatore per modificare la struttura e le proprietà degli acidi grassi insaturi nell'olio. Tuttavia, il problema con questo metodo è che crea troppo pochi composti aromatici. Quindi i chimici dell'ARS hanno sostituito il rutenio con l'iridio come catalizzatore principale in un processo di produzione di carburante in sei fasi, per il quale hanno ricevuto un brevetto a novembre.

In esperimenti di laboratorio, questo approccio ha prodotto olio di semi di soia contenente dall'8 al 35 percento di idrocarburi aromatici, una gamma compatibile con il carburante per jet convenzionale.

La nuova scoperta rende possibile un uso molto più ampio di miscele di biocarburanti e carburante per jet convenzionali per ridurre le emissioni. Produce anche molto meno naftalene, un componente del carburante per jet che rilascia fuliggine quando viene bruciato. I ricercatori sono ora alla ricerca di un partner industriale per espandere il progetto e valutarne ulteriormente il potenziale commerciale. Idealmente, il prezioso elemento delle terre rare iridio potrebbe essere sostituito da un catalizzatore più economico, forse anche il ferro.

L'olio di soia è stato originariamente scelto per la sua alta qualità e disponibilità, ma qualsiasi olio con un alto contenuto di acido oleico, come il crescione, funzionerà.

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Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

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Un nuovo stato della materia: un cristallo di bosoni 19.06.2023

Un gruppo di fisici dell'Università della California a Santa Barbara ha fatto una scoperta sensazionale, svelando i segreti di un materiale unico creato dai bosoni. Fino ad ora, la comunità scientifica si è concentrata sullo studio dei fermioni, particelle subatomiche responsabili della stabilità e dell'interazione della materia. Tuttavia, l'ultima scoperta apre un nuovo capitolo nello studio delle proprietà speciali dei bosoni e amplia le nostre conoscenze nel campo della fisica delle particelle elementari.

Sovrapponendo i reticoli di diselenuro e disolfuro di tungsteno in una speciale configurazione ritorta nota come motivo moiré, gli scienziati hanno creato un cristallo altamente ordinato di particelle bosoniche chiamate eccitoni. Ciò ha portato all'emergere di un nuovo stato della materia, chiamato "isolante correlato bosonico".

I bosoni differiscono dai fermioni nel loro comportamento unico. Mentre i fermioni non possono occupare lo stesso livello di energia, i bosoni lo condividono facilmente, determinando le loro proprietà speciali.

Il professor Chenghao Jin, esperto di fisica della materia condensata dell'Università della California a Santa Barbara, spiega: "I bosoni hanno la capacità di occupare lo stesso livello energetico, mentre i fermioni lo evitano. Questa differenza costituisce la base dell'universo che osserviamo. " .

Per osservare e identificare gli eccitoni nel materiale, i ricercatori hanno utilizzato il metodo della "spettroscopia con sonda a pompa". Sovrapponendo due reticoli e un'intensa illuminazione, gli scienziati hanno stimolato la formazione e l'interazione degli eccitoni. Questo metodo ha permesso di studiare il comportamento degli eccitoni e rivelarne le proprietà.

È interessante notare che con un aumento della densità degli eccitoni, sono diventati immobili a causa della forte interazione, che ha portato alla formazione di uno stato cristallino altamente ordinato e ad un effetto isolante. Come risultato della correlazione tra queste particelle bosoniche, ad una certa densità, si sono organizzate in un isolante simmetrico e di carica neutra. Questa scoperta è la prima volta che un tale materiale è stato creato in un vero sistema di materia, e non solo in condizioni sintetiche.

Gli scienziati osservano: "Abbiamo stabilito una correlazione che ha portato i bosoni in uno stato altamente ordinato. Abbiamo creato una piattaforma per studiare i bosoni in materiali reali che prima non esistevano".

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