Ena od prvih uporab tekočega NH3 kot goriva za avtobuse je bila v Belgiji leta 1943. Emeric Kroch je razvil te hibridne motorje na amoniak in premog, da bi javni prevoz deloval kljub izjemnemu pomanjkanju dizelskega goriva med drugo svetovno vojno.

Raketoplan X-15 je v šestdesetih letih prejšnjega stoletja podiral rekorde hitrosti in višine, ki ga je poganjal NH3.

Poleti 2007 je to vozilo NH3 prepotovalo ZDA, od Detroita do San Francisca, poganjalo pa ga je mešanica amoniaka in bencina.

Amoniak je pri sobni temperaturi brezbarven plin z zelo ostrim in zoprnim vonjem. Nastaja v naravi z razgradnjo organskih snovi in ​​se proizvaja tudi industrijsko. Je lahko topen in hitro izhlapi. Amoniak je sestavljen iz dušika in vodika s kemijsko formulo NH3

Pravzaprav je amoniak strupen že pri nizkih koncentracijah, pri sežigu proizvaja NOx (vendar že obstaja tehnologija za zmanjšanje teh emisij) in potrebuje "pilotno gorivo", saj ni lahko vnetljiv.

Vsako leto se proizvede več kot 180 milijonov ton amoniaka. Že več kot 100 let, od uvedbe Haber-Boschevega procesa, se amoniak uporablja kot gnojilo za živilsko industrijo, kot surovina in hladilno sredstvo za različne industrijske procese, kot gorivo v letalskem in vesoljskem sektorju ter kot redukcijsko sredstvo v proizvodnih procesih redukcija dušikovih oksidov. To pomeni, da so za prevoz in shranjevanje te snovi na voljo konsolidirane infrastrukture.

Amoniak je oster, brezbarven plin. Zaradi močnih vodikovih vezi se lahko zlahka utekočini in zato enostavno transportira v toplotno izoliranih posodah. Poleg tega se amoniak utekočini pri zelo nizkih tlakih (0,8 MPa), ki so nižji od tlaka vodika (do 70 MPa). Lahko se tudi utekočini pri -33ºC.

Različna goriva se lahko mešajo z amoniakom za Ottov cikel, bencin, Carnotov cikel ali dizelske motorje, da se olajša izgorevanje. Naslednja slika prikazuje kategorije možnih mešanic goriva za uporabo v različnih pogonskih tehnologijah, kot so gorivne celice, bencinski motorji ("Spark Ignition") in dizelski motorji ("Compression Ignition").

AMONIAK V DIZELSKIH MOTORJIH

MONOGORIVO

Izključna uporaba amoniaka kot goriva v motorju z notranjim zgorevanjem ni mogoča zaradi visokih kompresijskih razmerij, potrebnih za vžig/zgorevanje. Za uporabo amoniaka kot goriva v motorjih z notranjim zgorevanjem so potrebna zelo visoka kompresijska razmerja, do 35:1. Tekoči amoniak, ki se uporablja v motorjih z notranjim zgorevanjem, ne gori pri kompresijskem razmerju do 30:1. Standardni dizelski motor deluje s kompresijskim razmerjem od 15 do 17:1

DUALFUEL

Vsebnost amoniaka do 95 % je bila izvedljiva s samo 5 % dizelskim gorivom z motorjem John Deere. Toda optimalna mešanica je 40% dizla - 60% amoniaka, saj bi večja količina dizla omejila vnetljivost amoniaka.

Motor, testiran z biodizlom in amoniakom kot gorivom, deluje enako kot motor z dizelskim gorivom in amoniakom z enakimi lastnostmi delovanja. Toda značilnosti delovanja se razlikujejo, če se kot gorivo uporablja dimetil eter (DME) z amoniakom, pri čemer je izvedljiva vsebnost amoniaka do 80 %.

AMONIAK V BENCINSKIH MOTORJIH

MONOGORIVO

Zgorevanje amoniaka v motorju na prisilni vžig je mogoče olajšati s kompaktnejšo zgorevalno komoro in daljšimi vžigalnimi svečkami, da bi premagali nenaklonjenost amoniaka gorenju.

DUALFUEL

Bencin kot spodbujevalec zgorevanja zahteva kompresijsko razmerje 10:1 za optimalno delovanje pri 30 % vsebnosti bencina.

Tekoči amoniak bi znižal temperaturo v jeklenki in s tem otežil kasnejšo turbulenco, ki bi vodila do motenj zgorevanja in neuspelega vžiga. Zaradi tega se plinasti amoniak vbrizga neposredno in bi bil lažje uporaben, medtem ko se bencin vbrizga za izboljšanje zgorevanja. V prostem teku je potreben 100 % bencin, vendar se lahko zmanjša na 20 % v pogojih delovanja.

GORIVNE CELICE AMONIAK

Teoretično bi lahko gorivne celice s trdnim oksidom uporabili neposredno z amoniakom, s čimer bi prihranili visoke tlake, potrebne za enako uporabo z vodikom, vendar zaradi visokih temperatur, ki jih te gorivne celice dosežejo, več kot 500 °C, je to neizvedljivo za uporaba na cesti, čeprav bi se lahko uporabljala v pomorskem prometu.

Po drugi strani pa obstaja možnost uporabe amoniaka kot vektorja za shranjevanje vodika, ki jo že raziskujejo različna podjetja. Za to se amoniak s krekerjem loči na vodik in dušik, nato pa se H2 uporabi v vodikovi gorivni celici za proizvodnjo električne energije, ki se bo uporabljala za premikanje vozila.

V bistvu bi bile prednosti uporabe amoniaka tri:

• Najprej se sprošča NO CO2. Ker je element brez ogljika, reakcije za proizvodnjo ogljikovega dioksida ni mogoče proizvesti kemično.
• Drugič, enostavna uporaba. Po eni strani je amoniak že najbolj razširjena kemikalija na planetu, proizvaja se v velikem obsegu in je zlahka obvladljiv v tekoči obliki pri nizkih tlakih.
• Tretjič, cena je lahko konkurenčna tradicionalnim gorivom. Že danes je proizvodna cena amoniaka okoli 250 dolarjev na tono. Pričakuje se, da bi lahko bila proizvodnja zelenega amoniaka, proizvodnja amoniaka zahteva velike količine energije, cenovno konkurenčna preostalemu gorivu.