S bórem se obvykle setkáváme ve skle, keramice, mycích prostředcích nebo v kapkách do očí. Jen málokdo by asi řekl, že bór má fascinující historii jako součást raketového paliva. Když v padesátých letech US Air Force a NASA vyvíjeli rychlejší letouny s větším dosahem, jedním z hlavních problémů pro ně bylo palivo. V rámci projektu Project Zip pracovali na boranových palivech, která jsou založena na sloučeninách bóru s vodíkem. Od té doby se jim přezdívá zip paliva.

Pozoruhodná protiletadlová střela BOMARC. Kredit: US Air Force / Wikimedia Commons.

První výsledky byly slibné. Borany v porovnání s konvenčními palivy vytvoří téměř dvojnásobek tepelné energie. Uvažovalo se o tom, že by zip paliva poháněla tehdejší strategické bombardéry XB-70 Valkyrie, záchytné stíhací letouny XF-108 Rapier nebo protiletadlové střely BOMARC.

Prithwish Biswas. Kredit: UC Riverside.

Ukázalo se ale, že boranová paliva mají značná úskalí. Za pokojové teploty mají pevné skupenství, takže je nutné je míchat s vodíkovými palivy. Ještě horší je, že produktem hoření boranů je žvýkačková substance, která zalepuje motory a není snadné ji odstranit. Všechny uvedené projekty byly do konce padesátých let zastaveny.

Tým americké University of California, Riverside, který vedl Prithwish Biswas, přesto boranům věří a chtějí je zapojit do pohonu raketových motorů pro lety na oběžnou dráhu. Zaměřili se na spalování boranů, které je odlišné od spalování uhlovodíků, především kvůli vzniku řady různých sloučenin. Pracovali s boranem amonným (NH3BH3), který se dnes využívá v palivových článcích.

Logo. Kredit: UC Riverside.

Biswasův tým využil nanotechnologii a toho, že jsou borany pevné látky, aby zkrotili problematické spalování. Vyrobili z boranu amonného nanočástice, které spalují s chloristanem draselným (KClO₄) či chloristanem amonným (NH₄ClO₄) v roli okysličovadla. Funguje to, ale vývoj stále pokračuje. Nanočástice boranu totiž nesnášejí vlhké prostředí a bude nutné je nějak stabilizovat.

Literatura

New Atlas 27. 2. 2022.

The Journal of Physical Chemistry C 126: 48–57.