Un modelo computacional complejo proporciona una descripción más precisa de la formación de hollín.
"A menudo se han descuidado en estudios anteriores", dijo Hong Im del Centro de Investigación de Combustión Limpia KAUST CCRC. Señaló que la consideración de estas moléculas es esencial para la predicción precisa de los niveles de hollín.
Pequeñas partículas emitidas al aire durante la combustión de combustibles de hidrocarburos dañan el sistema respiratorio humano y mejoran el efecto invernadero. En su forma aglomerada, estas partículas forman hollín que consiste predominantemente en átomos de carbono altamente condensados. La formación de hollín está ampliamente estudiada.pero los modelos a menudo son inexactos porque la cantidad y el tamaño de las partículas de carbono dependen de muchos factores, incluido el combustible utilizado y las condiciones de combustión.
Los investigadores mejoraron la forma de predecir la formación de precursores de hollín en las llamas, o los llamados hidrocarburos aromáticos policíclicos HAP.
Los HAP son moléculas orgánicas que contienen anillos de átomos de carbono con átomos de hidrógeno circundantes. Se forman durante el proceso de combustión cuando las moléculas más pequeñas colisionan y se combinan en moléculas más grandes. Las moléculas mismas se agrupan y, en algunas condiciones, forman partículas de hollín de carbono. Una comprensión detallada dePor lo tanto, las vías de formación para la HAP son esenciales para reducir la formación de hollín y mejorar la eficiencia del proceso de quemado.
Debido a su mayor número de átomos, los modelos de computadora anteriores se han visto limitados por el tamaño de la HAP considerada en los cálculos. En su trabajo, los investigadores han identificado vías químicas más precisas hacia HAP más grandes al examinar cuidadosamente sus complejos mecanismos de reacción.
El modelo desarrollado en colaboración con la Universidad Nacional de Irlanda, Galway y Saudi Aramco describe las vías de reacción que conducen a la formación de HAP con hasta siete anillos de carbonos, 24 átomos de carbono en total.
Desplegando el modelo, la investigación muestra que las predicciones precisas no solo deben tener en cuenta las moléculas de PAH, sino que las moléculas de PAH más grandes son las que más contribuyen a la producción de hollín.
Aunque los cálculos actuales se basan en un combustible simple, el trabajo futuro extenderá otros tipos de combustible como la gasolina o los combustibles para reactores. Además, según he explicado, los efectos dinámicos también son importantes.
"Los estudios de formación de hollín bajo la influencia de fluctuaciones turbulentas se están investigando actualmente", dijo Im.
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Materiales proporcionado por KAUST - Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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