Slik kan faste materialer som jern bli til rene energikilder

Mange fysiske prosesser oppfører seg annerledes i vektløshet enn de gjør på jorda. Det omfatter blant annet dynamikken til væsker og gasser, veksten til bakterier og andre typer celler, og forbrenningen av ulike materialer.

Derfor forskes det mye på slike prosesser i rommet, som for eksempel på den internasjonale romstasjonen. Men siden det er svært dyrt å skyte opp dit og liten plass, gjøres andre eksperimenter i vektløshet blant annet ved hjelp av vektløse flygninger, eller såkalte parabelflygninger.

Her flyr et fly i bratte kurver som gir noen sekunder med vektløshet etter at toppen av kurven er passert, og varierende vektløshet på veien opp eller ned.

Ved siden av parabelflygninger, kan vektløse eksperimenter også utføres i sonderaketter og i falltårn.

Testkraftverk allerede i gang

Når jern brenner, det vil si får tilført oksygenatomer, avgir det energi og jernoksid. Jern brenner uten å gi karbondioksid eller andre gasser, og kan dermed bli en karbonfri energikilde.

Jernoksid er også kjent som rust. Når oksygenet i jernoksid blir fjernet av for eksempel hydrogen, blir jernoksid til jern igjen.

Gjøres det ved hjelp av fornybar energi, kan jern bli en resirkulerbar, grønn energikilde. Det gjelder både på jorda og på andre himmellegemer, som for eksempel månen.

Energien fra forbrenning av jern kan brukes til å drive en turbin. Et testkraftverk er allerede i gang i Nederland.

Diskret forbrenning

Men for å kunne bruke jern som energikilde, må vi forstå bedre hvordan jern i pulverform brenner. Det skjer i diskret forbrenning.

Her brenner ikke flammen kontinuerlig, men hopper fra kilde til kilde. For eksempel i stjerneskudd som brenner eller under skogbrann. Her kan flammene i et tre antenne trærne rundt når temperaturen blir høy nok. Men generelt skjer diskret forbrenning sjelden på jorda.

Derfor testet forskere forbrenningen av jernpulver i vektløshet ved hjelp av sonderakett. Det skjedde nylig fra oppskytingsbasen i Kiruna i Nord-Sverige.

Her gir høyhastighetskameraer bilder av den diskrete forbrenningen, som brukes til å forbedre de matematiske modellene for prosessen.

Diskret forbrenning har også blitt testet under vektløse flygninger med den europeiske romorganisasjonen ESA.