Samir Rojas Chávez, investigador en la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá, en Arabia Saudita, es uno de los ingenieros peruanos que estudia la combustión supersónica (velocidad mayor que la del sonido) con el objetivo de lograr una mayor eficiencia energética.
“Solo para darnos una idea, en el caso de la combustión supersónica, la velocidad de la combustión es alrededor de los 2,000 metros por segundo, o sea, dos kilómetros por segundo”, explica el ingeniero. En consecuencia, la combustión supersónica podría ser útil para rendir muchos kilómetros más que la gasolina, logrando así la eficiencia energética.
La eficiencia energética se refiere a la cantidad de energía que se utiliza para realizar una determinada tarea o proceso. Una mayor eficiencia energética significa que se está utilizando menos energía para lograr el mismo resultado, lo que resulta en un menor costo y un menor impacto ambiental.
Hidrógeno y menos contaminación
“Para nuestros estudios, estamos utilizando hidrógeno como combustible”, revela Rojas. En ese sentido, la contaminación que generaría este tipo de combustión sería mucho menor (o casi nula) respecto a los motores de combustión interna que usan gasolina o petróleo.
En el caso del hidrógeno, al no tener más que dos moléculas de tipo H, hay una menor carga ambiental. “El hidrógeno no tiene ninguna molécula de carbono para generar dióxido o monóxido de carbono luego de la combustión”, explica Rojas.
Caracterización de la combustión supersónica
El equipo de expertos de la universidad saudí se encuentra describiendo las características de la combustión supersónica, pues es relativamente nueva. Debido a que la velocidad a la que viajan las ondas de combustión son muy rápidas, se precisan equipos especiales para observarlas, como láseres y cámaras.
“Aún hay vacíos en el entendimiento de qué es la combustión supersónica. Hay cosas que sí entendemos, como por ejemplo que la velocidad de propagación es 2,000 metros por segundo, pero aún falta conocer mucho más”, afirma.
¿Cómo se genera la combustión supersónica?
La combustión supersónica se logra cuando la velocidad de la reacción de combustión es mayor que la velocidad del sonido. Esto puede generarse mediante el uso de un flujo de combustible y oxidante a alta velocidad. En consecuencia, aumenta la temperatura y la presión en el punto de combustión, lo que a su vez acelera la velocidad de reacción.
Una forma común de lograr la combustión supersónica es mediante el uso de un motor scramjet (estatorreactor de combustión supersónica). En este tipo de motor, el flujo de aire se comprime y se acelera a velocidades supersónicas antes de la combustión.
Una vez que el combustible y el oxidante se inyectan en el flujo de aire en la cámara de combustión, se produce una reacción química supersónica que libera una gran cantidad de energía. Esta energía se utiliza para impulsar el vehículo a velocidades muy altas.
Combustión supersónica para viajes espaciales
Según Rojas, la NASA está muy interesada en el uso de motores de combustión supersónica para los viajes espaciales. Sin embargo, dicha combustión no serviría para el despegue, pues se necesita una mayor cantidad de combustible, por lo que se usaría para la segunda fase del lanzamiento de sondas o naves espaciales.
“La Universidad de Nagoya, en Japón, probó este tipo de combustión en la segunda etapa de manera satisfactoria por unos segundos, pero aún hay más trabajo por hacer”, asegura.
En contraste, la investigación en la que participa Rojas inició hace cuatro años y es financiada por la misma universidad. “Por mi parte, con el doctorado, yo estaría acabando a inicios del siguiente año, pero la inversión y la investigación continúan. Hay personas que siempre llegan y se van, nuevos alumnos de doctorado, postdoctorado e investigadores científicos”, señala.
Adicionalmente, destaca la importancia del financiamiento para los avances en ciencia y tecnología. “Como país debemos empezar a invertir más en investigación, si es que Perú quiere avanzar y convertirse, en algún momento, en un país que pueda estar liderando a nivel de América Latina o Sudamérica… Es lamentable que, muchas veces, tengamos personas y talentos en nuestro país que tengan que emigrar para poder hacer investigaciones que, por falta de inversión, no hacemos en nuestro propio país”, concluye.
