Le trinitramide, nouveau carburant pour fusée ?
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Le trinitramide, nouveau carburant pour fusée ?
Mar 4 Jan 2011 - 15:53
Un nouveau carburant pour les fusées
De chercheurs suédois ont découvert une nouvelle molécule qui pourrait servir de carburant pour les fusées spatiales.
La trinitramide, c'est le nom de cette nouvelle molécule qui pourrait devenir un composant du carburant des futurs vaisseaux spatiaux. Il pourrait être 20 à 30% plus efficace que le propergol solide actuellement utilisé.
«Une règle de base est que pour chaque augmentation de dix pour cent de l'efficacité du carburant, la charge utile d’une fusée peut doubler. De plus, la molécule se compose uniquement d'azote et d'oxygène, ce qui rendrait ce carburant respectueux de l'environnement » explique Tore Brinck, professeur de chimie physique à l'Institut Royal de Technologie (KTH) en Suède.
La trinitramide fait partie de la classe des oxydes d’azote dont seulement huit composés sont connus. Elle ne contient que des atomes d’azote(N) et d’oxygène (O), sa formule moléculaire est N(NO2)3 et elle est en forme d’hélice.
L'équipe de recherche, qui publie ses résultats dans le journal Angewandte Chemie International Edition, a montré comment la molécule peut être produite et analysée. Les scientifiques ont également réussi à produire assez de substance pour qu’elle soit détectable dans un tube à essai. « Il reste maintenant à tester la stabilité de la molécule sous une forme solide», explique Tore Brinck.
Si elle s’avère stable, elle pourrait être utilisée pour constituer un nouveau carburant pour les fusées et remplacer avantageusement le propergol.
http://www.sciencesetavenir.fr/actualite/espace/20101223.OBS5199/un-nouveau-carburant-pour-les-fusees.html
Par contre, une question que je me pose... quel est l'autre composant qui entre en reaction avec ette nouvelle molecule ? et quel cette molucule est l'oxydant ou le carurant ?
yoann- Messages : 5781
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Re: Le trinitramide, nouveau carburant pour fusée ?
Mar 4 Jan 2011 - 16:40
La TNA est un oxydant. Pour pouvoir être utilisé comme propergol solide, il doit être polymérisé avec un carburant et, en général, un catalyseur stimule la réaction. Dans le cas de la TNA, apparemment, aucune formule de polymérisation n'est encore proposé puisque c'est la première fois qu'on arrive à le synthétiser en laboratoire.
On est encore loin de solutions en permettant la production industriel d'autant que sa chimie reste en grande partie encore à découvrir (son existence n'était jusqu'alors que prédite théoriquement par les caractéristiques physiques des atomes d'oxygène et d'azote). Quant au côté "écolo" de cet ergol, c'est plus pour se donner bonne conscience car même s'il ne produit pas de composés chlorés comme certains propergols actuels, sa décomposition n'en produit pas moins de grosse quantité d'oxydes d'azote (e.g. nitrites, nitrates) et même de l'acide nitrique lorsqu'il est synthétisé dans un solvant liquide (ce qui est le cas dans la découverte évoquée). :evil:
Mais peut-être qu'un chimiste pourrait intervenir pour nous en dire plus.
On est encore loin de solutions en permettant la production industriel d'autant que sa chimie reste en grande partie encore à découvrir (son existence n'était jusqu'alors que prédite théoriquement par les caractéristiques physiques des atomes d'oxygène et d'azote). Quant au côté "écolo" de cet ergol, c'est plus pour se donner bonne conscience car même s'il ne produit pas de composés chlorés comme certains propergols actuels, sa décomposition n'en produit pas moins de grosse quantité d'oxydes d'azote (e.g. nitrites, nitrates) et même de l'acide nitrique lorsqu'il est synthétisé dans un solvant liquide (ce qui est le cas dans la découverte évoquée). :evil:
Mais peut-être qu'un chimiste pourrait intervenir pour nous en dire plus.
Kostya- Messages : 3807
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Re: Le trinitramide, nouveau carburant pour fusée ?
Mer 5 Jan 2011 - 11:40
Encore une annonce qui prête à sourire...
On arrive à synthétiser -en petite quantités- une molécule aux propriétés certes intéressantes, mais qui doit visiblement ne pas être si facile que ça à produire s'il faut attendre 2010 pour démontrer expérimentalement son existence. De là à en produire des tonnes... Je suspecte fort qu'il faudrait payer 100 fois plus par tonne que pour les oxydants couramment utilisés comme ergols aujourd'hui, le tout pour un gain d'Isp de l'ordre de la dizaine de seconde... Autant utiliser un peu plus d'ergols conventionnels à ces niveaux de prix. Il ne faut plus attendre de miracles du coté de la chimie, et à 10 ou 15 secondes d'Isp en plus ou en moins, la loi de Tsiolkovsky ne nous fera pas boiter, malgré son caractère exponentiel...
Le plus grotesque est naturellement l'"argument" environnemental qui tombe comme un cheveux sur la soupe et ne vise au final qu'à la promotion médiatique des découvreurs de la molécule...
On arrive à synthétiser -en petite quantités- une molécule aux propriétés certes intéressantes, mais qui doit visiblement ne pas être si facile que ça à produire s'il faut attendre 2010 pour démontrer expérimentalement son existence. De là à en produire des tonnes... Je suspecte fort qu'il faudrait payer 100 fois plus par tonne que pour les oxydants couramment utilisés comme ergols aujourd'hui, le tout pour un gain d'Isp de l'ordre de la dizaine de seconde... Autant utiliser un peu plus d'ergols conventionnels à ces niveaux de prix. Il ne faut plus attendre de miracles du coté de la chimie, et à 10 ou 15 secondes d'Isp en plus ou en moins, la loi de Tsiolkovsky ne nous fera pas boiter, malgré son caractère exponentiel...
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Henri- Modérateur
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Re: Le trinitramide, nouveau carburant pour fusée ?
Mer 5 Jan 2011 - 12:41
Peut-être espèrent-ils avec cette découverte décrocher l'Ig Nobel de chimie :megalol: ?Henri a écrit:...
Le plus grotesque est naturellement l'"argument" environnemental qui tombe comme un cheveux sur la soupe et ne vise au final qu'à la promotion médiatique des découvreurs de la molécule...
Kostya- Messages : 3807
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Re: Le trinitramide, nouveau carburant pour fusée ?
Mer 5 Jan 2011 - 19:39
Si on peut en effet douter que ce nouvel ergol puisse jouer - à courte échéance - un grand rôle dans les premiers étages (vu la quantité nécessaire), la donne peut-être différente pour des étages supérieurs ou même des moteurs d'attitude de sonde ou de satellite.
Maintenir des ergols stockables dans les conditions de l'espace n'est pas simple. Celui-ci aurait peut-être des atouts ? Et vu les faibles quantités (quelques dizaines de kg) un prix plus élevé ne serait pas forcément rédhibitoire.
Maintenir des ergols stockables dans les conditions de l'espace n'est pas simple. Celui-ci aurait peut-être des atouts ? Et vu les faibles quantités (quelques dizaines de kg) un prix plus élevé ne serait pas forcément rédhibitoire.
montmein69- Donateur
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Re: Le trinitramide, nouveau carburant pour fusée ?
Jeu 6 Jan 2011 - 8:37
Voir aussi : http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=32377
Les faits : le KTH a découvert qu'une molécule de type N(NO2)3 devrait être stable [the new molecule could be stable] et a pu en fabriquer une petite quantité [enough of the compound in a test tube for it to be detectable].
Mais,
1/ Sa stabilité n'est pas démontrée [It remains to be seen how stable the molecule is in a solid form]
2/ [This fuel could be 20-30 percent more efficient in comparison with the best rocket fuels we have today] Pour l'instant, ça reste à démontrer
3/ Si cette molécule est stable, sa production industrielle est un objectif encore lointain et on n'a aucune idée du coût de production à l'arrivée
4/ [the molecule consists only of nitrogen and oxygen, which would make the rocket fuel environmentally friendly] Le fait que la molécule ne soit composée que d'azote et d'oxygène n'en fait pas automatiquement un produit écologiquement propre, les oxydes d'azote, c'est pas vraiment top
Les faits : le KTH a découvert qu'une molécule de type N(NO2)3 devrait être stable [the new molecule could be stable] et a pu en fabriquer une petite quantité [enough of the compound in a test tube for it to be detectable].
Mais,
1/ Sa stabilité n'est pas démontrée [It remains to be seen how stable the molecule is in a solid form]
2/ [This fuel could be 20-30 percent more efficient in comparison with the best rocket fuels we have today] Pour l'instant, ça reste à démontrer
3/ Si cette molécule est stable, sa production industrielle est un objectif encore lointain et on n'a aucune idée du coût de production à l'arrivée
4/ [the molecule consists only of nitrogen and oxygen, which would make the rocket fuel environmentally friendly] Le fait que la molécule ne soit composée que d'azote et d'oxygène n'en fait pas automatiquement un produit écologiquement propre, les oxydes d'azote, c'est pas vraiment top
Starking- Messages : 270
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Re: Le trinitramide, nouveau carburant pour fusée ?
Jeu 6 Jan 2011 - 12:31
Si j'ai compris les quelques explications en section 5.3.6 (p54) de la thèse de M. Rahm, l'énergie d'activation de la décomposition du TNA passant par le TS7 rendent sa préparation et manipulation assez délicates. Et on essaye de sauver la situation en envisageant un stockage cryogénique...
http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:360054/FULLTEXT01
(10 Mo, 77 pages, anglais)
Lu sur NSF, depuis l'article original (payant) : décomposition rapide à température ambiante et demi-vie estimée à 10 jours à -40°C
http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:360054/FULLTEXT01
(10 Mo, 77 pages, anglais)
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lambda0- Messages : 4879
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Re: Le trinitramide, nouveau carburant pour fusée ?
Jeu 6 Jan 2011 - 12:53
30% de performance en plus à poids équivalent c'est beaucoup. Mais qu'en est-il de la densité??? Car bon si ca prend nettement plus de place que l'hydrogène les réservoirs devront être plus gros et donc plus lourds. Ce qu'on gagne d'un côté on le perd de l'autre.
soa- Messages : 644
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