Nella microgravità, la fiamma di una candela si comporta in modo del tutto inaspettato a causa dell'assenza di corrente ascensionale. In queste condizioni l’ossigeno viene attratto verso la fiamma con un meccanismo completamente diverso, che apre nuovi orizzonti nello studio della combustione. Il primo esperimento di questo tipo venne effettuato nel 1997, a bordo della navetta spaziale Columbia. Chiamato “Structure of Low Lewis Number Flame Bubbles” (SOFBALL), l’esperimento prevedeva l’utilizzo di una camera sigillata dove le fiamme, in condizioni di microgravità, possono bruciare per lungo tempo.
La ricerca recente ha il potenziale per fornire spunti pratici significativi, soprattutto nel campo dell’ingegneria. Per decenni gli ingegneri sono stati interessati alla costruzione di motori a combustione interna che funzionino con una miscela magra di carburante e ossigeno, che teoricamente dovrebbe produrre qualcosa di simile a una bolla di fiamma nello spazio. "Se potessimo bruciare una miscela di carburante più magra nei motori, otterremmo una maggiore efficienza del carburante e una minore formazione di sostanze inquinanti", lui spiega Paolo Ronney, un ricercatore sulla combustione presso l'Università della California del Sud che ha ideato e contribuito a progettare gli esperimenti sulla fiamma dello Space Shuttle.
Allo stesso tempo, l’importanza della temperatura nel processo di combustione è cruciale perché la velocità delle reazioni chimiche coinvolte è estremamente sensibile alle variazioni di temperatura. Un aumento della temperatura pari al 10% può raddoppiare la velocità di combustione e allo stesso tempo aumentare di tredici volte la velocità di formazione di alcuni inquinanti, in particolare gli ossidi di azoto che contribuiscono all’annerimento dei nostri cieli.
Pertanto, lo studio del fuoco in microgravità non solo amplia la nostra conoscenza della combustione in condizioni estreme, ma fornisce anche prospettive innovative per lo sviluppo di tecnologie future. Comprendendo i meccanismi precisi che governano la combustione in assenza di gravità, i ricercatori sperano di progettare sistemi di propulsione e motori più efficienti e meno inquinanti, segnando un passo importante verso un futuro sostenibile.
