1943-ban Belgiumban használták az egyik első alkalommal folyékony NH3-t busz üzemanyagként. Emeric Kroch ezeket a hibrid ammóniával és szénnel működő gázmotorokat fejlesztette ki, hogy a tömegközlekedést a második világháború alatti rendkívüli dízelhiány ellenére is üzemben tartsák.

Az X-15-ös rakétagép az 1960-as években sebességi és magassági rekordokat döntött meg, NH3-mal hajtott.

2007 nyarán ez az NH3 jármű bejárta az Egyesült Államokat Detroittól San Franciscóig, ammónia és benzin keverékével hajtva.

Az ammónia szobahőmérsékleten színtelen gáz, nagyon szúrós és émelyítő szagú. A természetben a szerves anyagok lebontásával fordul elő, és iparilag is előállítják. Könnyen oldódik és gyorsan elpárolog. Az ammónia nitrogénből és hidrogénből áll, kémiai képlete NH3

Valójában az ammónia már alacsony koncentrációban is mérgező, elégetve NOx-ot termel (de már létezik a technológia ezen kibocsátás csökkentésére), és "kísérleti üzemanyag" kell, mivel nem könnyen meggyullad.

Évente több mint 180 millió tonna ammóniát állítanak elő. Az ammóniát több mint 100 éve, a Haber-Bosch eljárás bevezetése óta használják műtrágyaként az élelmiszeriparban, alapanyagként és hűtőközegként különféle ipari folyamatokhoz, üzemanyagként a repülőgépiparban, valamint redukálószer a gyártási folyamatokban.nitrogén-oxidok redukciója. Ez azt jelenti, hogy konszolidált infrastruktúrák állnak rendelkezésre ezen anyag szállítására és tárolására.

Az ammónia fanyar, színtelen gáz. Az erős hidrogénkötéseknek köszönhetően könnyen cseppfolyósítható, ezért hőszigetelt tartályokban könnyen szállítható. Ezenkívül az ammónia nagyon alacsony nyomáson (0,8 MPa) cseppfolyósodik, ami alacsonyabb, mint a hidrogéné (legfeljebb 70 MPa). -33°C-on cseppfolyósítható is.

Különböző üzemanyagok keverhetők ammóniával az Otto-ciklushoz vagy a benzin- és a Carnot-ciklushoz, illetve a dízelmotorokhoz az égés elősegítése érdekében. A következő ábra a különböző meghajtási technológiákban használható lehetséges üzemanyag-keverékek kategóriáit mutatja be, például üzemanyagcellákban, benzinmotorokban ("szikragyújtás") és dízelmotorokban ("kompressziós gyújtás").

AMMÓNIA DÍZEL MOTOROKBAN

MONO ÜZEMANYAG

Az ammónia kizárólagos üzemanyagként való felhasználása belső égésű motorokban nem lehetséges a gyújtáshoz/égéshez szükséges nagy kompressziós arány miatt. Nagyon magas, akár 35:1 sűrítési arányra van szükség ahhoz, hogy az ammóniát üzemanyagként használják a belső égésű motorokban. A belső égésű motorokban használt folyékony ammónia nem ég 30:1-ig terjedő kompressziós aránnyal. Egy szabványos dízelmotor 15 és 17:1 közötti sűrítési aránnyal működik

DUALFUEL

Akár 95%-os ammóniatartalom is elérhető volt mindössze 5%-os dízellel egy John Deere motorral. De az optimális keverék 40% dízel - 60% ammónia, mivel a nagyobb mennyiségű gázolaj korlátozná az ammónia gyúlékonyságát.

A biodízellel és az ammóniával mint üzemanyaggal tesztelt motor ugyanolyan teljesítményt nyújt, mint a dízel és az ammónia ugyanolyan teljesítményjellemzőkkel. A teljesítményjellemzők azonban eltérőek, ha dimetil-étert (DME) használnak ammóniával üzemanyagként, és akár 80%-os ammóniatartalom is lehetséges.

AMMÓNIA BENZINMOTOROKBAN

MONO ÜZEMANYAG

A szikragyújtású motorokban az ammónia elégetése megkönnyíthető egy kompaktabb égéstérrel és hosszabb gyújtógyertyákkal, hogy leküzdjük az ammónia nem hajlandó égni.

DUALFUEL

A benzinnek mint égést elősegítőnek 10:1 kompressziós arányra van szüksége az optimális működéshez 30%-os benzintartalom mellett.

A folyékony ammónia csökkentené a henger hőmérsékletét, és így megnehezítené a későbbi turbulenciát, ami az égés romlásához és a gyújtáskimaradáshoz vezetne. Emiatt a gáznemű ammóniát közvetlenül befecskendezik, és könnyebben felhasználható lenne, míg a benzint az égés javítására. Az alapjárathoz 100%-os benzin kell, de üzemi körülmények között 20%-ra csökkenthető.

AMMÓNIA ÜZEMELŐCELLÁK

Elméletileg a szilárd oxid tüzelőanyag-cellák közvetlenül használhatók ammóniával, megtakarítva az azonos felhasználáshoz szükséges nagy nyomást hidrogénnel, azonban az ilyen üzemanyagcellák magas, 500 °C-ot meghaladó hőmérséklete miatt ez nem kivitelezhető közúti felhasználás, bár a tengeri szállításban is alkalmazható lenne.

Másrészt fennáll annak a lehetősége, hogy a hidrogén tárolására az ammóniát vektorként használják fel, amelyet különböző cégek már vizsgálnak. Ehhez az ammóniát krakkoló segítségével hidrogénre és nitrogénre választják, majd a H2-t egy hidrogén üzemanyagcellában használják fel elektromos áram előállítására, amelyet a jármű mozgatására használnak majd.

Alapvetően az ammónia használatának három előnye lenne:

• Először is NINCS CO2-kibocsátás. Mivel szén nélküli elem, a szén-dioxid előállítására irányuló reakciót nem lehet kémiailag előállítani.
• Másodszor, egyszerű használat. Egyrészt az ammónia már most is a legszélesebb körben használt vegyszer a bolygón, nagy mennyiségben állítják elő, és alacsony nyomáson folyékony formában könnyen kezelhető.
• Harmadszor, az ár versenyképes lehet a hagyományos üzemanyagokkal. Az ammónia előállítási ára már ma is 250 dollár körül mozog tonnánként. Várhatóan a zöld ammónia előállítása, az ammónia előállítása nagy mennyiségű energiát igényel, árban versenyképes lehet a többi üzemanyaggal.