DARPA lanza programa para súper

Desde la década de 1960, los investigadores han intentado realizar una forma novedosa de propulsión marítima que no involucre partes móviles y proporcione propulsión a través del agua mediante imanes y electricidad.

A lo largo de las décadas, los desarrolladores han tenido cierto éxito demostrando la tecnología de accionamiento magnetohidrodinámico (MHD) a pequeña escala. Sin embargo, ha sido ineficiente y poco práctico para los sistemas a gran escala debido a un par de grandes obstáculos tecnológicos, como la incapacidad de generar campos magnéticos lo suficientemente potentes y la falta de materiales de electrodos que puedan resistir la corrosión, la hidrólisis y la erosión. En los últimos años, ha habido grandes avances en el desarrollo de imanes, pero el problema de los materiales de los electrodos persiste.

Para superar esto, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) anunció el programa Principios de bombas magnetohidrodinámicas submarinas (PUMP) de 42 meses que busca crear nuevos materiales de electrodos adecuados para un motor MHD de importancia militar. El programa ensamblará y validará herramientas de simulación y modelado de múltiples físicas, que incluyen hidrodinámica, electroquímica y magnetismo, para escalar diseños MHD.

"La mejor eficiencia demostrada en un impulso magnetohidrodinámico hasta la fecha fue en 1992 en el Yamato-1, una embarcación de 30 m que alcanzó los 6,6 nudos con una eficiencia de alrededor del 30 % usando una fuerza de campo magnético de aproximadamente 4 Tesla", dijo Susan Swithenbank, programa PUMP. gerente en la Oficina de Ciencias de la Defensa de DARPA. "En los últimos años, la industria de la fusión comercial ha realizado avances en imanes de óxido de cobre y bario de tierras raras (REBCO) que han demostrado campos magnéticos a gran escala de hasta 20 teslas que podrían generar una eficiencia del 90 % en un accionamiento magnetohidrodinámico. , que vale la pena perseguir. Ahora que se ha roto el techo de cristal en la generación de campos magnéticos altos, PUMP tiene como objetivo lograr un gran avance para resolver el desafío de los materiales de los electrodos".

Cuando la corriente eléctrica, el campo magnético y el agua salada interactúan, el principal obstáculo es la formación de burbujas de gas sobre las superficies de los electrodos. Las burbujas reducen la eficiencia y pueden colapsar y erosionar las superficies de los electrodos. Además, el programa permitirá modelar las interacciones entre el campo magnético, la hidrodinámica y las reacciones electroquímicas, que ocurren en diferentes escalas de tiempo y longitud.

"Esperamos aprovechar los conocimientos sobre revestimientos de materiales novedosos de las industrias de pilas de combustible y baterías, ya que se ocupan del mismo problema de generación de burbujas", dijo Swithenbank. "Estamos buscando experiencia en todos los campos que cubren la hidrodinámica, la electroquímica y el magnetismo para formar equipos que nos ayuden a realizar finalmente un impulso magnetohidrodinámico a escala militarmente relevante".