Combustível dos Foguetões

Desde 2001, o “Ames Research Centre”, da NASA, tem vindo a testar um novo combustível de foguetões feito a partir de cera das velas. “De facto, fizemos a encomenda da cera para os nossos testes iniciais a partir de um website que a vende a avulso”, diz Arif Karabeyoglu, investigador na Universidade de Stanford, que desenvolveu a teoria por detrás do combustível baseado na parafina. “Usámos exactamente a mesma cera que é usada nas velas”, afirma.
Esta reviravolta nos actuais combustíveis sólidos dos foguetões conduziu a um combustível mais seguro de manusear e mais amigo do ambiente, que poderá um dia propulsionar os foguetões para o espaço. Com este combustível será ainda possível conceber um dispositivo de segurança que ainda não existe actualmente – um botão de cancelamento.
Este pode parecer um combustível primitivo para a tecnologia do século XXI. Qualquer pessoa que já acendeu uma vela sabe que a parafina queima lentamente e é difícil queimá-la sem usar um pavio. De qualquer maneira, não era o combustível de alta potência necessário para propulsionar um foguetão para o espaço! Trabalhando em colaboração com David Altman, que actualmente é o presidente do Space Propulsion Group, e com Brian Cantwell, professor na Universidade de Stanford, Karabeyoglu descobriu uma maneira da parafina arder três vezes mais rápido do que alguma vez se viu – suficientemente rápido para servir de combustível de foguetão.
Os mais de 40 testes realizados, durante dez segundos cada, mostraram que a teoria funciona como previsto. É uma boa notícia para a indústria dos foguetões, porque este combustível baseado na parafina será muito mais simples e fácil de manusear do que os actuais combustíveis tóxicos e potencialmente explosivos.
Uma das razões para a ausência de malefícios da cera de vela é o facto do oxidante necessário para que esta arda estar separado da própria cera: ar no caso das velas, oxigénio puro no caso dos foguetões. Quimicamente falando, a combustão é a rápida oxidação do combustível, normalmente por combinação com o oxigénio gasoso do ar. Este tipo de foguetão, com o combustível sólido e o oxidante gasoso ou líquido em separado, é chamado um foguetão híbrido. Pelo contrário, os actuais foguetões de combustível sólido usam materiais sólidos, tais como componentes de perclorato, como oxidantes, sendo o combustível e o oxidante misturados antes de serem colocados no foguetão. Por outras palavras, o combustível é ‘carregado’ e fica pronto a explodir... não é um material muito seguro para trabalhar e também não é amigo do ambiente. Quando o actual combustível queima, produzem-se compostos de HCl, ácidos e outros químicos perigosos. Quando chove (chuvas ácidas), estes compostos depositam-se nos lagos e solos, cujo aumento poderá prejudicar a flora e a fauna. A parafina, pelo contrário, queima dum modo limpo. Os únicos gases resultantes são vapor de água e dióxido de carbono. Como os lançamentos de foguetões são ainda pouco frequentes, a poluição por eles causada é muito inferior à causada pelos automóveis, aviões e centrais termoeléctricas. Mas no futuro, à medida que mais países e companhias privadas começarem a realizar lançamentos com humanos e mercadorias para o espaço, os foguetões com combustão limpa tornar-se-ão gradualmente um factor mais importante para o ambiente.
O uso de foguetões híbridos também irá tornar estes lançamentos um pouco mais seguros. Controlando o fluxo dos gases oxidantes, “os foguetões híbridos podem viajar distâncias maiores e também podem ser desligados e re-ligados”, disse Cantwell num comunicado. "É uma das razões porque eles podem ser considerados os possíveis substitutos para os actuais combustíveis sólidos dos propulsores, que não podem ser desligados após a ignição". "Um foguetão híbrido equivalente ao actuais foguetões terá cerca do mesmo diâmetro, mas será um pouco mais comprido", continua Cantwell. Um aspecto que está a ser considerado é um novo foguetão de propulsor híbrido que poderá regressar ao local de lançamento para reabastecimento”, proporcionando uma diminuição dos custos e no tempo de preparação dos propulsores para o próximo lançamento.
Contudo, não veremos os propulsores baseados em parafina nos próximos anos, se alguma vez existirem, diz Karabeyoglu. A tecnologia ainda está numa fase embrionária, e será provavelmente usada durante anos em foguetões mais pequenos antes de ser utilizada nos principais veículos da NASA. Mas se os testes continuarem a correr bem, o director de lançamento poderá um dia dizer, "Ok, já chega de esperar... vamos lá acender esta vela!"

cfr(www.firstscience.com/site/articles/candle.asp)