Với một khái niệm mới về động cơ đẩy máy bay, các kỹ sư của Viện công nghệ Massachusetts MIT tuyên bố cuối cùng họ có thể giải quyết vấn đề ô nhiễm không khí của ngành hàng không. Chiếc máy bay nguyên mẫu, mà theo họ là có khả năng cắt giảm 95% lượng khí thải nitơ oxit nguy hiểm của ngành hàng không, lấy cảm hứng từ hệ thống kiểm soát khí thải sau đốt của các phương tiện vận tải hạng nặng.
Hệ thống kiểm soát khí thải sau đốt hoạt động bằng cách giữ và loại bỏ các chất ô nhiễm trong khí thải một cách có chọn lọc. Các chất xúc tác hoặc chất hấp phụ đặc biệt được sử dụng để đạt được hiệu quả xử lý. Các nhà nghiên cứu của MIT đã đề xuất một thiết kế tương tự cho ngành hàng không, nhưng vẫn cần thêm nhiều thử nghiệm để chứng minh giải pháp có hoạt động.
Cho đến nay, việc đưa thiết bị kiểm soát khí thải vào dưới cánh máy bay là không thể và cũng không khả thi. Điều này là do ẩn bên dưới mỗi cánh là một động cơ phản lực với tuabin khí. Các tuabin cung cấp năng lượng cho các cánh quạt hoặc quạt để cung cấp lực đẩy cần thiết cho máy bay chuyển động về phía trước. Khí thải từ động cơ phản lực chảy ra hướng tâm thông qua các lỗ thông hơi đặc biệt, làm tăng thêm lực nâng. Các nhà nghiên cứu nói rằng sự sắp xếp như vậy chính xác đến mức đặt bất kỳ thiết bị hoặc hệ thống bổ sung nào để thay đổi hình dạng của cánh sẽ có nghĩa là can thiệp vào khí động học của chuyến bay.
Tuy nhiên, thiết kế hybrid-điện mới của MIT thay đổi phương trình bằng cách đặt hai tuabin khí và một máy phát điện bên trong khoang hàng của máy bay.
Các nhà nghiên cứu giải thích rằng các tuabin khí sẽ hoạt động để chạy máy phát điện. Máy phát điện sẽ tạo ra đủ điện để cung cấp năng lượng cho các cánh quạt hoặc quạt gắn trên cánh để tạo lực đẩy. Cuối cùng, khí thải ra từ tuabin khí được đưa vào một hệ thống kiểm soát khí thải, có thể so sánh với hệ thống kiểm soát khí thải thường được sử dụng trong các phương tiện diesel, để xử lý các chất ô nhiễm nguy hiểm bao gồm NOx – một tiền chất quan trọng sinh ra ozone và bụi PM2.5 thứ cấp.
Steven Barrett, giáo sư hàng không và du hành vũ trụ tại MIT cho biết: “Đây vẫn sẽ là một thách thức kỹ thuật to lớn, nhưng không có giới hạn vật lý cơ bản nào. “Nếu bạn muốn tiến tới một lĩnh vực hàng không ròng, đây là một cách tiềm năng để giải quyết phần ô nhiễm không khí của nó, điều này rất quan trọng, và theo một cách khá khả thi về mặt công nghệ.”
Lưu trữ khí thải trước khi xử lý cũng sẽ không phải là một vấn đề. Xem xét khoang chứa hàng hóa dồi dào của máy bay thương mại, Barrett đề xuất một hệ thống hybrid-điện, bao gồm tuabin khí, máy phát điện và hệ thống kiểm soát khí thải, có thể lắp ngay vào bụng máy bay. Ông cho biết thêm, hệ thống kiểm soát khí thải có thể được “xếp lại theo kiểu đàn accordion” trong khoang chở hàng của máy bay.
Ngoài ra, Barrett và nhóm của ông phát hiện ra rằng nếu hệ thống hybrid-điện mới được tích hợp vào máy bay Boeing 737 hoặc Airbus A320, máy bay sẽ cần thêm khoảng 0,6% nhiên liệu để bay.
Tóm tắt từ E&T | Engineering and Technology
Để lại bình luận