DARPA lança programa para super

Desde a década de 1960, os pesquisadores tentaram criar uma nova forma de propulsão marítima que não envolvesse partes móveis e fornecesse propulsão através da água usando ímãs e eletricidade.

Ao longo das décadas, os desenvolvedores tiveram algum sucesso demonstrando a tecnologia de acionamento magnetohidrodinâmico (MHD) em pequena escala. No entanto, tem sido ineficiente e impraticável para sistemas em grande escala devido a alguns grandes obstáculos tecnológicos, como a incapacidade de gerar campos magnéticos poderosos o suficiente e a falta de materiais de eletrodo que possam suportar corrosão, hidrólise e erosão. Nos últimos anos, houve grandes avanços no desenvolvimento de ímãs, mas o problema dos materiais dos eletrodos permanece.

Para superar isso, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) anunciou o programa Princípios de Bombas Magnetohidrodinâmicas Submarinas (PUMP) de 42 meses, que busca criar novos materiais de eletrodo adequados para uma unidade MHD militarmente significativa. O programa reunirá e validará ferramentas de simulação e modelagem multifísica, incluindo hidrodinâmica, eletroquímica e magnetismo, para dimensionar projetos de MHD.

"A melhor eficiência demonstrada em um acionamento magnetohidrodinâmico até hoje foi em 1992 no Yamato-1, uma embarcação de 30m que atingiu 6,6 nós com uma eficiência de cerca de 30% usando um campo magnético de aproximadamente 4 Tesla", disse Susan Swithenbank, programa PUMP gerente do Departamento de Ciências de Defesa da DARPA. "Nos últimos dois anos, a indústria de fusão comercial fez avanços em ímãs de óxido de cobre de bário de terras raras (REBCO) que demonstraram campos magnéticos de grande escala de até 20 Tesla que poderiam render 90% de eficiência em um acionamento magnetohidrodinâmico , que vale a pena perseguir. Agora que o teto de vidro na geração de alto campo magnético foi quebrado, o PUMP pretende alcançar um avanço para resolver o desafio dos materiais de eletrodo."

Quando a corrente elétrica, o campo magnético e a água salgada interagem, o maior obstáculo é a formação de bolhas de gás sobre as superfícies dos eletrodos. As bolhas reduzem a eficiência e podem entrar em colapso e corroer as superfícies do eletrodo. Além disso, o programa permitirá a modelagem de interações entre o campo magnético, a hidrodinâmica e as reações eletroquímicas, que acontecem em diferentes escalas de tempo e comprimento.

"Esperamos alavancar insights sobre novos revestimentos de materiais das indústrias de células de combustível e baterias, uma vez que lidam com o mesmo problema de geração de bolhas", disse Swithenbank. “Estamos procurando experiência em todos os campos que cobrem hidrodinâmica, eletroquímica e magnetismo para formar equipes para nos ajudar a finalmente realizar uma unidade magnetohidrodinâmica de escala militarmente relevante”.