Sıvı NH3'ün otobüs yakıtı olarak ilk kullanımlarından biri 1943'te Belçika'daydı. Emeric Kroch, bu hibrit amonyak ve kömür gazı motorlarını, II. Dünya Savaşı sırasındaki aşırı dizel kıtlığına rağmen toplu taşımayı çalışır durumda tutmak için geliştirdi.

X-15 roket uçağı, 1960'larda NH3 tarafından desteklenen hız ve irtifa rekorları kırdı.

2007 yazında, bu NH3 aracı, bir amonyak ve benzin karışımıyla çalışan Detroit'ten San Francisco'ya Amerika Birleşik Devletleri'ni gezdi.

Amonyak, oda sıcaklığında, çok keskin ve mide bulandırıcı bir kokuya sahip renksiz bir gazdır. Organik maddenin ayrışmasıyla doğal olarak oluşur ve ayrıca endüstriyel olarak üretilir. Kolayca çözünür ve çabuk buharlaşır. Amonyak, NH3 kimyasal formülü ile Azot ve Hidrojenden oluşur.

Aslında, amonyak düşük konsantrasyonlarda zaten zehirlidir, yandığında NOx üretir (ancak bu emisyonları azaltmak için teknoloji zaten mevcuttur) ve kolayca tutuşamadığı için bir "pilot yakıta" ihtiyaç duyar.

Her yıl 180 milyon tondan fazla amonyak üretiliyor. Haber-Bosch prosesinin tanıtılmasından bu yana 100 yılı aşkın bir süredir amonyak, gıda endüstrisinde gübre, çeşitli endüstriyel proseslerde hammadde ve soğutma sıvısı, havacılık sektöründe yakıt ve yakıt olarak kullanılmaktadır. üretim süreçlerinde indirgeyici ajan Azot oksitlerin indirgenmesi. Bu, bu maddenin taşınması ve depolanması için birleştirilmiş altyapıların mevcut olduğu anlamına gelir.

Amonyak asitli, renksiz bir gazdır. Güçlü hidrojen bağları nedeniyle kolayca sıvılaştırılabilir ve bu nedenle ısı yalıtımlı kaplarda kolayca taşınabilir. Ayrıca amonyak, hidrojenden (70 MPa'ya kadar) daha düşük olan çok düşük basınçlarda (0,8 MPa) sıvılaşır. Ayrıca -33ºC'de sıvılaştırılabilir.

Otto çevrimi veya benzin ve carnot çevrimi veya dizel motorlarda yanmayı kolaylaştırmak için farklı yakıtlar amonyakla karıştırılabilir. Aşağıdaki şekil, yakıt hücreleri, benzinli motorlar ("Kıvılcımla Ateşleme") ve dizel motorlar ("Sıkıştırmalı Ateşleme") gibi farklı tahrik teknolojilerinde kullanım için olası yakıt karışımlarının kategorilerini göstermektedir.

DİZEL MOTORLARDA AMONYAK

TEK YAKIT

Ateşleme/yanma için gerekli olan yüksek sıkıştırma oranları nedeniyle içten yanmalı bir motorda yakıt olarak amonyağın özel olarak kullanılması mümkün değildir. Amonyağı içten yanmalı motorlarda yakıt olarak kullanmak için 35:1'e kadar çok yüksek sıkıştırma oranları gerekir. İçten yanmalı motorlarda kullanılan sıvı amonyak 30:1'e kadar sıkıştırma oranları ile yanmaz. Standart bir dizel motor, 15 ila 17:1 sıkıştırma oranıyla çalışır.

ÇİFT YAKIT

%95'e varan amonyak içeriği, John Deere motorlu yalnızca %5 dizel ile mümkündü. Ancak optimum karışım %40 dizel - %60 amonyaktır, çünkü daha yüksek miktarda dizel amonyağın yanıcılığını sınırlayacaktır.

Yakıt olarak biyodizel ve amonyak ile test edilen bir motor, aynı performans özelliklerine sahip dizel ve amonyak ile aynı şekilde çalışır. Ancak yakıt olarak amonyak ile birlikte dimetil eter (DME) kullanıldığında performans özellikleri farklılık gösterir ve amonyak içeriği %80'e kadar çıkabilir.

BENZİNLİ MOTORLARDA AMONYAK

TEK YAKIT

Buji ateşlemeli bir motorda amonyağın yanması, amonyağın yanma konusundaki isteksizliğinin üstesinden gelmek için daha kompakt bir yanma odası ve daha uzun bujilerle kolaylaştırılabilir.

ÇİFT YAKIT

Yanmayı kolaylaştırıcı olarak benzin, %30 benzin içeriğinde optimum çalışma için 10:1'lik bir sıkıştırma oranı gerektirir.

Sıvı amonyak, silindir içindeki sıcaklığı düşürür ve böylece sonraki türbülansı zorlaştırarak yanmanın bozulmasına ve teklemeye neden olur. Bu nedenle gaz halindeki amonyak doğrudan enjekte edilir ve daha kolay kullanılabilir olur, benzin ise yanmayı iyileştirmek için enjekte edilir. Rölanti %100 benzin gerektirir, ancak çalışma koşullarında %20'ye düşürülebilir.

AMONYAK YAKIT HÜCRELERİ

Teorik olarak katı oksit yakıt hücreleri, hidrojenle aynı kullanım için gerekli olan yüksek basınçları koruyarak doğrudan amonyakla kullanılabilir, ancak bu yakıt hücrelerinin ulaştığı yüksek sıcaklıklar (500ºC'den fazla) nedeniyle, bunu yapmak mümkün değildir. karayolunda kullanılmasına rağmen deniz taşımacılığında uygulanabilmektedir.

Öte yandan, amonyağı hidrojen depolama vektörü olarak kullanma olasılığı çeşitli şirketler tarafından halihazırda araştırılmaktadır. Bunu yapmak için, amonyak bir kraker aracılığıyla hidrojen ve nitrojene ayrılır ve daha sonra H2, aracı hareket ettirmek için kullanılacak elektriği üretmek için bir hidrojen yakıt hücresinde kullanılır.

Temel olarak, amonyak kullanmanın avantajları üç olacaktır:

• Öncelikle NO CO2 salınır. Karbonsuz bir element olduğundan, karbondioksit üretme reaksiyonu kimyasal olarak üretilemez.
• İkincisi, kullanım kolaylığı. Bir yandan, amonyak halihazırda gezegende en yaygın kullanılan kimyasaldır, büyük ölçekte üretilir ve düşük basınçlarda sıvı formda kolayca yönetilebilir.
• Üçüncü olarak, fiyat geleneksel yakıtlarla rekabet edebilir. Zaten bugün amonyağın üretim fiyatı ton başına 250 dolar civarında. Yeşil amonyak üretiminin, yüksek miktarda enerji gerektiren amonyak üretiminin, yakıtın geri kalanıyla fiyat açısından rekabet edebilmesi beklenmektedir.