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GREEN ADVANCED HIGH ENERGY PROPELLANTS FOR LAUNCHERS

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El camino hacia unos propergoles más respetuosos con el medio ambiente

Miembros del proyecto financiado con fondos europeos GRAIL han dedicado los tres últimos años a investigar el proceso de creación de un propergol sólido respetuoso con el medio ambiente destinado a lanzadores espaciales. Sus sorprendentes descubrimientos podrían lograr que los propergoles líquidos alternativos sean la única ruta viable hacia la consecución de lanzamientos espaciales respetuosos con el medio ambiente.

Espacio

Es sencillo defender los propergoles sólidos como tecnología de propulsión espacial, pues son, sin duda alguna, los más rentables, competitivos y fiables. No obstante, existe un elemento en estos propergoles que despierta todo tipo de susceptibilidades, el perclorato de amonio. Además de resultar perjudicial para el medio ambiente —provoca la disminución de la capa de ozono y genera lluvia ácida— el perclorato de amonio también guarda relación con interferencias en la glándula tiroidea. Hasta 270 toneladas de ácido clorhídrico concentrado acaban en la atmósfera tras cada despegue del Ariane 5. Dichas cantidades pueden tener un impacto ambiental minúsculo a escala mundial, pero lo mismo se puede decir de cada industria contaminante, lo cual no es un buen ejemplo de responsabilidad en la protección del medio ambiente. Es más, que se haya encontrado perclorato de amonio en vegetales europeos plantea bastantes dudas al respecto. Lamentablemente, hay muy pocas alternativas al perclorato de amonio. Otros comburentes como la dinitroamida de amonio y el nitrato de amonio podrían resultar más respetuosos con el medio ambiente, pero no pueden por sí mismos sustituir al perclorato de amonio. «El perclorato presenta muchas ventajas. Tiene una densidad elevada, se quema de forma adecuada y es relativamente seguro de manejar. La dinitroamida de amonio tiene un rendimiento muy elevado pero se quema demasiado rápido como para utilizarse en el motor de un cohete de gran tamaño, mientras que el nitrato de amonio se quema demasiado lento y tiene un rendimiento muy deficiente», explica el doctor Niklas Wingborg, vicedirector de investigaciones en la Agencia Sueca de Investigación sobre Defensa (FOI) y coordinador de GRAIL. GRAIL se propuso utilizar una combinación de dinitroamida de amonio y nitrato de amonio, con la esperanza de dar con la mezcla adecuada que se erigiese en un comburente con propiedades similares al perclorato de amonio. Lamentablemente, las propiedades de combustión de la combinación de dinitroamida de amonio y nitrato de amonio son muy pobres. No obstante, este traspié no detuvo a los responsables de la investigación. «Procuramos resolver el problema con aditivos, pero no lo logramos», apunta el doctor Wingborg. «También descubrimos que la dinitroamida de amonio era más sensible a las explosiones de lo que pensábamos, por lo que no pudimos utilizarla en tanta cantidad como habíamos planeado. En consecuencia, decidimos desarrollar un propergol más respetuoso con el medio ambiente en lugar de uno completamente ecológico. Mezclamos dinitroamida de amonio y perclorato de amonio para generar un propergol con un rendimiento mayor y un 25 % más respetuoso con el medio ambiente que los basados en perclorato de amonio actuales». ¿Significa esto que no es posible lograr un propergol sólido verdaderamente ecológico? Así lo parece tal y como se encuentra la situación. En palabras del doctor Wingborg, el desarrollo de un propergol completamente ecológico precisaría del control de las propiedades de combustión de la dinitroamida de amonio y el nitrato de amonio, para lo cual es necesario investigar mucho más. De cara a un futuro más cercano, parece que la propulsión espacial respetuosa con el medio ambiente solo es posible con propergoles líquidos. No obstante, algunos combustibles líquidos son terroríficamente tóxicos, como, por ejemplo, la hidracina y sus derivados. Al doctor Wingborg le gustaría, por tanto, dedicar un hipotético futuro proyecto a reducir la toxicidad de estos combustibles líquidos. Entretanto, el propergol sólido más respetuoso con el medio ambiente de GRAIL podría resultar interesante al sector dedicado a la defensa, donde podría utilizarse para propulsar nuevos misiles. «De haber logrado nuestros propósitos, nuestra recomendación por el desarrollo de futuros lanzadores hubiera sido utilizar el nuevo propergol sólido ecológico. Pero en el proyecto GRAIL no logramos este tipo de propergol, así que mi recomendación para lanzadores civiles que siguen utilizando propergoles sólidos es que lo sigan haciendo por el momento. Si en algún momento los problemas sanitarios, medioambientales o de opinión pública que crea el perclorato llegan a ser inaceptables, recomendaré optar por los propergoles líquidos», concluye el doctor Wingborg.

Palabras clave

GRAIL, propergol, dinitroamida de amonio, nitrato de amonio, perclorato, lanzador

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