Kaupallinen lentoliikenne tuottaa 2,5 % maailman kaikista hiilidioksidipäästöistä, ja osuus kasvaa nopeasti. Fossiilisten polttoaineiden käytön lopettaminen kaupallisessa lentoliikenteessä olisi siis merkittävä askel taistelussa maailmanlaajuista lämpenemistä vastaan.
Kiinalaisen Wuhanin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet prototyypin suihkumoottorista, joka tuottaa työntövoiman käyttämällä vain ilmaa ja sähköä. Tutkijat uskovat, että tekniikkaa voidaan kehittää myös matkustajakoneisiin sopivaksi.
Sama työntövoima kuin perinteisessä suihkumoottorissa
Moottori puristaa ilmaa putkessa, missä se ionisoituu teholtaan tuhatwattisen magnetronin tuottamien mikroaaltojen avulla. Plasmaksi muuttunut ionisoitunut ilma sytytetään sähköpurkauksilla. Tällöin syntyy plasmasuihkuja, jotka luovat moottorin työntövoiman.
Katso, miten moottorin miniversio nostaa 1 kilon teräspallon. Suoritus vastaa lentokonemoottorin voimaa.
Prototyyppi pystyi nostamaan kilon painoisen teräspallon, ja siitä tutkijat päättelivät, että sen työntövoima energiantarvetta kohti vastaa perinteisten suihkumoottorien työntövoimaa. Siksi sen periaate voidaan laajemmassa mittakaavassa sopeuttaa matkustajakoneiden tarpeisiin.
Plasma käyttöön ilmailussa
Plasma on kiinteän, nesteen ja kaasun ohella yksi aineen neljästä olomuodosta. Sitä syntyy luonnossa, kun kaasun molekyylit ionisoituvat korkeissa lämpötiloissa (kuten Auringossa) tai voimakkaissa sähkökentissä (kuten salamoissa).
Plasmaa käytetään mm. loistelampuissa ja televisionäytöissä, ja nyt myös jo moottoreissa.
NÄIN MOOTTORI TOIMII – lyhyesti kerrottuna: Suihkumoottorin ilmakompressori käynnistää ilmavirran, joka ionisoituu plasmaksi ja joka voimakkaiden mikroaaltojen avulla kuumennetaan korkeaan lämpötilaan ja kovaan paineeseen.
Tähänastiset plasmamoottorit ovat tuottaneet vain pienen työntövoiman, mutta se riittää hyvin avaruusaluksille, kuten Nasan Dawn-luotaimelle, joka etenee avaruudessa, missä ei ole ilmanvastusta. Pienikin työntövoima muuttuu useiden kuukausien ja vuosien jatkuvassa kiihtyvyydessä avaruudessa suureksi nopeudeksi. Tämä ei kuitenkaan päde ilmakehässä.
Uusi moottori voi siksi olla läpimurto. Siihen liittyy kuitenkin vielä suuri ongelma: plasmamoottorin valmistukseen tarvittavan oikeanlaisen materiaalin löytäminen ja testaaminen. Plasmasta tulee nimittäin niin kuumaa, että se sulattaa useimmat materiaalit.
