Fusée : un carburant “vert” grâce aux liquides ioniques

Des chercheurs militaires américains ont mis au point un nouveau "carburant vert" à destination des fusées dont les constituants sont moins corrosifs et toxiques que ceux utilisés dans les systèmes à propulsion classique.

Les fusées sont généralement alimentées par des systèmes biergol, où un puissant agent oxydant réagit comme un combustible en s’enflammant spontanément – sans apport d’oxygène – une réaction appelée hypergoliques. Les oxydants tels que l’acide nitrique ou encore le peroxyde d’azote sont corrosifs et dégagent des fumées toxiques. Par exemple, l’hydrazine est considérée aussi bien toxique que très instable.

"L’une des exigences clés dans le développement de propergols liquides pour la propulsion des fusées reste la réduction de la toxicité des vapeurs de comburant et de carburant", explique John Bellerby, expert en propulseur à l’Université de Cranfield, au Royaume-Uni. "C’est difficile d’y arriver tout en conservant à la fois les caractéristiques d’allumage et une performance élevée." Bellerby ajoute: "Le peroxyde d’hydrogène devient une alternative intéressante (oxydant) à faible risque mais trouver un carburant à faible toxicité que sont les hypergoliques s’est avéré difficile."

Stefan Schneider et ses collègues du laboratoire de recherche de l’US Air Force sur la base d’Edwards en Californie pensent avoir résolu ce problème en utilisant de l’hydrogène riche en liquide ionique – un sel à l’état liquide – en tant que combustible, associé à du peroxyde d’hydrogène.

L’utilisation de liquides ioniques pour liquéfier les hydrures métalliques comme combustible a déjà été testée auparavant, mais leur réactivité a été jugée insuffisante. L’équipe de Stefan Schneider a estimé que la combinaison d’un liquide ionique avec du borohydrure d’aluminium permettrait de créer des anions complexes, tels que Al(BH4)4. Cette combinaison serait en effet capable de créer une forme densifiée d’hydrogène stabilisé par des ions métalliques.

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"Cette nouvelle classe de liquides ioniques possède pour la première fois tout le potentiel nécessaire pour permettre une bipropulsion "verte" à haut rendement, non-cryogénique", ont affirmé les chercheurs.