Crean llamas frías encendidas en el espacio, una clase completamente nueva de fuego

Científicos estadounidenses han aprovechado años de experimentos en microgravedad para crear una suerte de «fuego frío»: se trata de llamas que alcanzan una temperatura de alrededor de 500 grados Celsius, cuando las llamas tradicionales llegan a los 1.700 grados Celsius. El descubrimiento podría cambiar la comprensión que se tiene actualmente sobre el fuego y abrir un nuevo campo de aplicaciones energéticas y tecnológicas.

Según una nota de prensa de la Universidad de Washington en St. Louis, uno de los centros académicos que participó de la investigación, para que el «nuevo fuego» sea una realidad fue imprescindible contar con el entorno de microgravedad del espacio. Es así que los avances fueron concretados y documentados a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS, según sus siglas en inglés).

El objetivo de la investigación es comprender los procesos particulares que se desarrollan en las llamas esféricas de difusión fría, con la idea de aprovecharlas para el diseño de nuevos motores de combustión limpia. En un momento de la historia de la humanidad caracterizado por la irrupción de crisis ambientales y problemas energéticos, esta aplicación de las llamas frías podría ser especialmente útil.

En el espacio

Esta clase de llamas fueron observadas por primera vez también en la Estación Espacial Internacional, pero en 2012: aparecieron por un breve espacio de tiempo mientras se quemaba una gota de combustible. A partir de allí, junto al asombro de los investigadores, permitieron el nacimiento de un nuevo campo de estudio que parece no tener límites hacia el futuro.

La microgravedad se experimenta cuando la única fuerza que actúa es la de la gravedad. En ese momento, el cuerpo afectado desarrolla el fenómeno denominado “caída libre”. Precisamente, la microgravedad es la que permite que todo flote en el espacio, en un escenario en el que la gravedad existe pero es mínima. Las condiciones de la ISS son ideales para experimentar en este campo.

El «fuego frío» se caracteriza por sus llamas tenues, casi imperceptibles. Durante los experimentos realizados en la Estación Espacial Internacional, las llamas eran tan sutiles que incluso la cámara más sensible que estaba disponible para los experimentos no pudo registrarlas.

¿Cómo se produce el extraño fenómeno? Según explicaron los científicos, cuando la llama caliente se extingue y concluyen todas las reacciones relacionadas, el calor residual presente en el quemador enciende nuevamente el combustible. Es entonces cuando puede advertirse una llama de difusión fría, de forma esférica y estable.

Tema relacionado: Descubren cómo se propaga el fuego en incendios de almacenes y depósitos.

Aplicaciones energéticas y en otros campos

Según informa otra nota de prensa de la Universidad de Maryland, las llamas frías se han podido crear incluso en condiciones de gravedad normal, empleando aire caliente y una mezcla de combustibles líquidos y oxidantes exóticos. La gravedad normal o teórica es una aproximación de la gravedad real en la superficie de la Tierra, obtenida mediante un modelo matemático que representa a nuestro planeta.

Aunque el fenómeno por sí mismo ya ha generado un gran interés en la comunidad científica, la posibilidad de un mayor desarrollo tecnológico de las llamas frías le agrega más impacto al descubrimiento. De acuerdo a los especialistas, si se logra una comprensión integral de la química que hace posible el fenómeno de las llamas frías, será posible crear motores y quemadores más limpios y eficientes. Al mismo tiempo, los investigadores creen que la nueva tecnología podrá facilitar una mejor seguridad contra incendios.

Es posible ser optimistas en cuanto al aprovechamiento de las llamas frías, porque poseen varias características favorables que nunca antes se habían combinado en un descubrimiento similar. Por ejemplo, los caudales de energía generados son conocidos, controlados y estables, por lo tanto no puede haber sorpresas en ese punto.

Al mismo tiempo, las llamas frías son autosuficientes y presentan zonas de reacción con dimensiones de alrededor de 6 milímetros, una magnitud que hace más sencillas las mediciones y simulaciones. ¿Estaremos en presencia de una nueva fuente de energía que será convencional y cotidiana en un futuro?

Foto: las llamas calientes (izquierda) dan paso a las llamas frías (derecha). Crédito: University of Maryland/Peter Sunderland.