Decolarea decolării datorită peroxidului de hidrogen, Evonik Industries AG, comunicat de presă - PresseBox
De îndată ce numărătoarea inversă se termină, se instalează un vuiet aproape asurzitor, iar racheta spațială curge deja spre cer. Pentru a aduce dispozitivul, care cântărește tone, pe orbită, sunt necesare forțe imense de propulsie. Rachetele rusești Soyuz se bazează pe un produs de la Evonik: peroxid de hidrogen. Se spune chiar că are potențialul de a fi combustibilul pentru următoarea etapă evolutivă a tehnologiei rachetelor.
„Racheta Soyuz este calul de călătorie al călătoriilor spațiale”, spune Dr. Philipp Hristos la obiect. Hristos este managerul de laborator al laboratorului global de procese din linia activă de afaceri cu oxigen din Hanau, lângă Frankfurt și ar trebui să știe. La urma urmei, călătoria spațială este unul dintre principalele sale obiective. Tehnologia rachetelor rusești nu este nouă, dar este considerată extrem de fiabilă și relativ ieftină. După încheierea programului navetei spațiale, Soyuz este în prezent singura rachetă care poate efectua în siguranță lansări de rachete cu echipaj. În 2011, un vehicul de lansare Soyuz ST a fost lansat de la portul spațial european din Kourou, în Guyana Franceză, pentru prima dată cu PROPULSE®, peroxidul de hidrogen dezvoltat de Evonik pentru sistemele de propulsie. „Peroxidul nostru de hidrogen este utilizat în turbopompe pentru a transporta combustibilii reali kerosen și oxigen lichid sub presiune ridicată în camerele de ardere”, explică chimistul de 35 de ani. Într-o anumită măsură, H₂O₂ este turbocompresorul pentru alimentarea cu combustibil a rachetei uriașe. Sunt necesare câteva tone de PROPULSE® pentru a trimite racheta Soyuz de 300 de tone pe orbită.
Cercetări timpurii în tehnologia rachetelor
Peroxidul de hidrogen nu este în niciun caz un produs nou în tehnologia rachetelor. Încă din anii 1930, au început cercetările în acest sens ca combustibil pentru propulsia rachetelor. A fost chiar produs special pentru aceasta. În timp ce rușii nu au pierdut niciodată din vedere produsul și au optat pentru propriul produs înainte de a utiliza peroxidul de hidrogen de la Evonik, europenii și americanii au renunțat la eforturile lor și au găsit o alternativă prin dezvoltarea unui catalizator de descompunere pentru combustibilul hidrazină sau derivații hidrazinei.
Până la 30.000 de rotații pe minut
În racheta Soyuz, peroxidul de hidrogen funcționează extrem de ușor. H₂O₂ este adus în contact cu un catalizator care conține mangan în pompa de combustibil. Agentul oxidant se descompune apoi în componentele sale individuale, vapori de apă și oxigen gazos, cu o generare mare de căldură. Datorită expansiunii volumului rezultat, ambele se asigură că pompa de combustibil urmărește oxigenul lichid și kerosenul în camerele de ardere cu până la 30.000 de rotații pe minut, unde se generează forța necesară pentru lansarea rachetei. Până când Soyuz se află în spațiu, peroxidul de hidrogen de la bord este aproape complet epuizat. De altfel, produsul este produs în Rheinfelden, unde H₂O₂ este produs de peste 100 de ani. „De acolo îl trimitem în toată lumea în containere termice special fabricate”, spune Hristos. "Containerele au un sistem de reducere a presiunii, precum și monitorizarea temperaturii și GPS."
Peroxidul de hidrogen ca combustibil alternativ pentru rachete a revenit recent la focalizare, deoarece este mult mai ecologic decât propulsorii convenționali. „Toată lumea știe din știri norii maro uneori imensi care se formează atunci când sunt lansate rachete spațiale”, notează angajatul Evonik. Cantități enorme de oxizi de azot sunt eliberate în acest proces. În plus, hidrazina, care este utilizată și ca combustibil, este cancerigenă, motiv pentru care UE are în vedere interzicerea acesteia. În schimb, H₂O₂ nu are niciunul dintre aceste efecte secundare negative. "Peroxidul de hidrogen reprezintă ceea ce este cunoscut sub numele de rachete verzi, deoarece nu eliberează substanțe nocive pentru oameni sau natură în timpul procesului de descompunere", spune Hristos cu convingere.
H₂O₂ ca combustibil cu diferite avantaje
„În ciuda densității sale ridicate de energie, H₂O₂ este ușor de manevrat și declanșează cu ușurință procesele de descompunere necesare pentru tehnologia de acționare.” În ultimii ani, proiectul HYPROGEO, finanțat de Uniunea Europeană, s-a ocupat în mod specific de peroxidul de hidrogen ca un combustibil puternic, sigur și ecologic. Calatoria in spatiu. Soluția apoasă nu va mai pune atunci numai pompa turbo în mișcare, ci, în schimb, împreună cu un al doilea combustibil, ar conduce întreaga rachetă. „Propulsia este aproape întotdeauna generată de combustie și necesită oxigen. H₂O₂ poate furniza acest lucru pe parcursul procesului său de descompunere ”, spune Hristos. „Rezultatul ar fi rachete hibride care folosesc peroxid de hidrogen și, de exemplu, polietilenă ca materiale de propulsie. Acesta din urmă este un plastic simplu, care este, de asemenea, utilizat pentru a face pungi de cumpărături. "
Perspective bune pentru rachete mai mici și mini-sateliți
Și managerul laboratorului vede un alt motiv pentru care peroxidul de hidrogen are un viitor în călătoriile spațiale. „Întreaga piață este pe cale să treacă prin următorul pas evolutiv. Tendința este spre rachete și microsateliți mai mici. Datorită manevrării sale ușoare, H₂O₂ joacă un rol important ca combustibil. De asemenea, permite companiilor mai mici să construiască rachete cu mijloace simple. ”Numeroase întreprinderi noi din întreaga lume folosesc deja peroxidul de hidrogen ca combustibil verde în ultimele generații de rachete.
Perspectiva liniei de afaceri Active Oxygens este pozitivă, deoarece are zeci de ani de expertiză în peroxid de hidrogen și este lider mondial în ceea ce privește disponibilitatea globală și know-how-ul în transport. În tehnologia rachetelor, pentru H highO₂ sunt necesare concentrații mari de cel puțin 80% din greutate. „Un kilogram de soluție constă din 800 de grame de peroxid de hidrogen pur și 200 de grame de apă. Cu cât este mai mare concentrația, cu atât este mai mare conținutul de energie și cu atât este mai bun pentru rachetele de propulsie ”, spune Hristos. „În procesul regulat de producție obțineți o concentrație de 40 până la 50 la sută. Pentru a-l îmbogăți cu peste 80%, se folosesc procese speciale de producție, de exemplu prin distilarea treptată a apei. Cu toate acestea, suntem deja capabili să producem o soluție de 98%. ”Acest lucru a fost realizat în cadrul proiectului HYPROGEO menționat anterior. În 2017, peroxidul de hidrogen foarte concentrat de la Evonik a reușit să-și demonstreze adecvarea în practică. La testarea unui motor nou dezvoltat pentru rachete hibride, cea mai mare concentrație de H₂O₂ atinsă până în prezent a fost impresionantă.
Potrivit pentru navigarea prin satelit
Soluția de 98% ar fi, de asemenea, ideală pentru acționările prin satelit, deoarece fiecare kilogram suplimentar care trebuie adus în spațiu costă, de asemenea, mai mult. Cu 98% peroxid de hidrogen, soluția conține cu greu apă, care este considerată balast, dar o cantitate enormă de energie. Acest lucru ar aduce beneficii sateliților care folosesc H₂O₂ ca singur combustibil pentru a efectua manevre de direcție în spațiu. Peroxidul de hidrogen în descompunere ar fi suficient pentru aceasta. Astfel, are potențialul de a duce spațiul și tehnologia prin satelit la nivelul următor.
În măsura în care exprimăm prognozele sau așteptările în acest comunicat de presă sau declarațiile noastre se referă la viitor, aceste previziuni sau așteptări din declarații pot implica riscuri și incertitudini cunoscute sau necunoscute. Rezultatele reale sau evoluțiile pot diferi în funcție de modificările condițiilor generale. Nici Evonik Industries AG și nici companiile afiliate nu își asumă nicio obligație de actualizare a previziunilor, așteptărilor sau declarațiilor conținute în această versiune.
Evonik este una dintre cele mai importante companii din lume de produse chimice de specialitate. Accentul pe întreprinderi chimice de specialitate atractive, inovația orientată spre client și o cultură corporativă de încredere și orientată spre rezultate sunt în centrul strategiei corporative. Ele sunt pârghiile pentru o creștere profitabilă și o creștere durabilă a valorii companiei. Evonik are peste 36.000 de angajați în peste 100 de țări din întreaga lume și beneficiază în special de proximitatea față de clienți și de pozițiile sale de lider pe piață. În exercițiul financiar 2017, compania a generat vânzări de 14,4 miliarde EUR și un profit (EBITDA ajustat) de 2,36 miliarde EUR.
Despre eficiența resurselor
Segmentul de eficiență a resurselor este gestionat de Evonik Resource Efficiency GmbH și produce materiale performante și aditivi speciali pentru soluții de sistem ecologice și eficiente din punct de vedere energetic pentru sectorul auto, vopselele, acoperirile, adezivii și industria construcțiilor, precum și numeroase alte industrii. În exercițiul financiar 2017, segmentul a generat vânzări de aproximativ 5,4 miliarde EUR, cu aproximativ 10.000 de angajați.