Laboratório do Inpe desenvolve novo tipo de combustível para uso em foguetes e satélites

Pesquisadores descobriram que a mistura de etanol e etanolamina com água oxigenada pode propulsionar espontaneamente motores de apogeu e últimos estágios de lançadores. Baixo custo de produção é atrativo

O Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) desenvolveu um novo tipo de combustível que pode ser utilizado para a propulsão de motores de foguetes usados no lançamento de satélites. O composto utiliza uma combinação de etanol e etanolamina que reage com peróxido de hidrogênio, a popular água oxigenada, concentrado a 90%. A mistura desses elementos, catalisada por sais de cobre, entra em combustão espontaneamente, culminando na propulsão do estágio satélite.

Segundo o chefe do Laboratório Associado de Combustão e Propulsão (LCP), Ricardo Vieira, o propelente pode ser melhor utilizado em motores de apogeu, usados na transferência de órbita de satélites, ou nos últimos estágios de veículos lançadores. Trata-se de uma reação hipergólica, que gera ignição espontaneamente apenas pelo contato dos componentes químicos, sem a presença de fontes externas para a ignição.

“Descobrimos que o etanol funciona muito bem nessa reação. Com ele, o atraso de ignição é bem menor, aumenta o desempenho do motor e reduz os custos do combustível. A decomposição do peróxido a 90% eleva muito a temperatura do sistema, o que facilita na ignição do motor. Dentro dos requisitos que trabalhamos, o sistema funciona muito bem”, explicou Vieira.

Custo x benefício
O combustível brasileiro apresenta vantagens em relação aos propelentes comumente usados pela indústria espacial no mundo, como, por exemplo, a hidrazina e o tetróxido de nitrogênio. Ambos são importados e têm alto valor de compra. Um quilo de cada uma dessas substâncias é cotado a R$ 1 mil, aproximadamente. Além disso, a hidrazina e seus derivados são cancerígenos, e o tetróxido de nitrogênio pode ser fatal após poucos minutos de exposição, mesmo a baixas concentrações no ar.

Já o combustível desenvolvido no LCP tem um custo médio de R$ 35 por quilo e não oferece risco. Além disso, a concentração do peróxido de hidrogênio a 90% é feita no próprio laboratório. “A eficiência é próxima a dos propelentes tradicionalmente utilizados em propulsão, a hidrazina e o tetróxido de nitrogênio. A vantagem que temos são o preço e a segurança no manuseio dos componentes, que não poluem o meio ambiente”, ressaltou o pesquisador.

O Laboratório Associado de Combustão e Propulsão é o único laboratório no Brasil capaz de concentrar o peróxido de hidrogênio 70% para aplicações aeroespaciais.