En av de første bruken av flytende NH3 som bussdrivstoff var i Belgia i 1943. Emeric Kroch utviklet disse hybridammoniakk- og kullgassmotorene for å holde offentlig transport i gang til tross for ekstrem dieselmangel under andre verdenskrig.

X-15 rakettflyet slo farts- og høyderekorder på 1960-tallet, drevet av NH3.

Sommeren 2007 turnerte dette NH3-kjøretøyet i USA, fra Detroit til San Francisco, drevet av en blanding av ammoniakk og bensin.

Ammoniakk, ved romtemperatur, er en fargeløs gass med en veldig skarp og kvalmende lukt. Det oppstår naturlig ved nedbrytning av organisk materiale og produseres også industrielt. Det er lett løselig og fordamper raskt. Ammoniakk består av nitrogen og hydrogen, med den kjemiske formelen NH3

Faktisk er ammoniakk allerede giftig ved lave konsentrasjoner, ved forbrenning produserer det NOx (men teknologien finnes allerede for å redusere disse utslippene) og trenger et "pilotdrivstoff" da det ikke er lettantennelig.

Mer enn 180 millioner tonn ammoniakk produseres hvert år. I mer enn 100 år, siden introduksjonen av Haber-Bosch-prosessen, har ammoniakk blitt brukt som gjødsel for næringsmiddelindustrien, som råmateriale og kjølevæske for ulike industrielle prosesser, som drivstoff i romfartssektoren, og som en reduksjonsmiddel i produksjonsprosesser reduksjon av nitrogenoksider. Dette betyr at konsolidert infrastruktur er tilgjengelig for transport og lagring av dette stoffet.

Ammoniakk er en skarp, fargeløs gass. Den kan lett gjøres flytende på grunn av sterke hydrogenbindinger og transporteres derfor lett i termisk isolerte beholdere. Videre flyter ammoniakk ved svært lave trykk (0,8 MPa) som er lavere enn for hydrogen (opptil 70 MPa). Den kan også gjøres flytende ved -33ºC.

Ulike drivstoff kan blandes med ammoniakk for Otto-syklus, eller bensin, og carnot-syklus, eller dieselmotorer, for å lette forbrenningen. Følgende figur viser kategoriene av mulige drivstoffblandinger for bruk i forskjellige fremdriftsteknologier, som brenselceller, bensinmotorer ("Spark Ignition") og dieselmotorer ("Compression Ignition").

AMMONIKK I DIESELMOTORER

MONODRIVSEL

Eksklusiv bruk av ammoniakk som drivstoff i en forbrenningsmotor er ikke mulig på grunn av de høye kompresjonsforholdene som er nødvendige for tenning/forbrenning. Svært høye kompresjonsforhold, opptil 35:1, er nødvendig for å bruke ammoniakk som drivstoff i forbrenningsmotorer. Flytende ammoniakk brukt i forbrenningsmotorer forbrenner ikke med kompresjonsforhold opp til 30:1. En standard dieselmotor kjører med et kompresjonsforhold på 15 til 17:1

DOBBELDRIVSEL

Ammoniakkinnhold på opptil 95 % var mulig med kun 5 % diesel med John Deere-motor. Men den optimale blandingen er 40% diesel - 60% ammoniakk, siden en høyere mengde diesel ville begrense brennbarheten til ammoniakk.

En motor testet med biodiesel og ammoniakk som drivstoff yter på samme måte som en med diesel og ammoniakk med samme ytelsesegenskaper. Men ytelsesegenskapene er forskjellige når dimetyleter (DME) brukes med ammoniakk som drivstoff, med et ammoniakkinnhold på opptil 80 % som er mulig.

AMMONIKK I BENSINMOTORER

MONODRIVSEL

Forbrenning av ammoniakk i en gnisttenningsmotor kan forenkles med et mer kompakt forbrenningskammer og lengre tennplugger for å overvinne ammoniakks motvilje mot å brenne.

DOBBELDRIVSEL

Bensin som forbrenningsfremmer krever et kompresjonsforhold på 10:1 for optimal drift ved 30 % bensininnhold.

Flytende ammoniakk vil redusere temperaturen i sylinderen og dermed gjøre det vanskeligere for påfølgende turbulens, noe som vil føre til svekket forbrenning og feiltenning. Av denne grunn injiseres gassformig ammoniakk direkte og vil være lettere å bruke, mens bensin injiseres for å forbedre forbrenningen. Tomgang krever 100 % bensin, men kan reduseres til 20 % under driftsforhold.

AMMONIAKK BRENSSELCELLER

Teoretisk sett kan fastoksidbrenselceller brukes direkte med ammoniakk, og spare de høye trykket som er nødvendig for samme bruk med hydrogen, men på grunn av de høye temperaturene som disse brenselcellene når, mer enn 500ºC, gjør de det umulig for bruk på veien, selv om det kan brukes i sjøtransport.

På den annen side er det muligheten som allerede er undersøkt av ulike selskaper for å bruke ammoniakk som vektor for hydrogenlagring. For å gjøre dette separeres ammoniakken til hydrogen og nitrogen ved hjelp av en cracker, og deretter brukes H2 i en hydrogenbrenselcelle for å produsere elektrisitet som skal brukes til å flytte kjøretøyet.

I utgangspunktet vil fordelene ved å bruke ammoniakk være tre:

• For det første slippes det ut INGEN CO2. Å være et grunnstoff uten karbon, kan reaksjonen for å produsere karbondioksid ikke produseres kjemisk.
• For det andre, brukervennlighet. På den ene siden er ammoniakk allerede det mest brukte kjemikaliet på planeten, det produseres i stor skala og er lett håndterbart i flytende form ved lavt trykk.
• For det tredje kan prisen være konkurransedyktig med tradisjonelle drivstoff. Allerede i dag er produksjonsprisen på ammoniakk rundt 250 dollar per tonn. Det forventes at produksjonen av en grønn ammoniakk, produksjon av ammoniakk krever store mengder energi, kan være konkurransedyktig i pris med resten av drivstoffet.