
自1903年以來,人類開始利用火箭推進飛行器探索宇宙。隨著現代技術的不斷發展,人類不再滿足于近地探索,中國、美國等大國相繼宣布了宇宙深空探索計劃。
從近地探索邁向深空探索,火箭的飛行速度、航程等性能需要相應地提升。因此,高能量密度燃料的設計和制備越來越受到國內外研究者的重視。
據了解,在飛行器體積一定的情況下,燃料密度越大則所能攜帶的燃料越多;而燃燒熱值越高則單位體積燃料所提供的能量越大,對于提高飛行器的性能越有利。
近日,美國能源部下屬的勞倫斯伯克利國家實驗室宣布開發了一種新的能量密集型生物燃料。他們稱,這種燃料的動力足以發射火箭,且預計該生物燃料的能量密度比任何石油產品都高,包括領先的航空和火箭燃料JetA和RP-1。
這些燃料候選分子被稱為多環丙烷脂肪酸甲酯,其驚人的能量潛力來自結構的基本化學性質。
多環丙烷分子含有多個三角形的三碳環,使每個碳碳鍵形成一個尖銳的60度角。與燃料中常見的較大的環結構或碳-碳鏈相比,這種張力鍵中的勢能轉化為更多的燃燒能量。此外,這些結構使燃料分子在小體積內緊密地聚集在一起,增加了任何給定油箱內燃料的質量,從而增加了總能量。
該項目的負責人是合成生物學先驅、能源部聯合生物能源研究所首席執行官杰·基斯林,他的團隊由JBEI(科學生物能源研究中心辦公室)和ABPDU(先進生物燃料工藝示范單元-勞倫斯伯克利國家實驗室)的科學家組成?!?br>