Britští Reaction Engines vyvíjejí amoniakové reaktory pro letadla  
Amoniak sice obsahuje méně energie než vodík o stejné hmotnosti, ale zároveň více energie než vodík o stejném objemu. To je přednost, která by mu mohla otevřít dveře v letecké dopravě, i když není tak úplně „zelený“. Reaction Engines, autoři pohonu SABRE, amoniaku věří a vyvíjejí amoniakové reaktory, které by mohly pohánět letadla nebo třeba generátory elektřiny.
Dočkáme se letounů na amoniakový pohon? Kredit: Reaction Engines.
Dočkáme se letounů na amoniakový pohon? Kredit: Reaction Engines.

Nad klasickými fosilními palivy se pomalu zavírá voda a vývojáři pokukují po jiných pohonných látkách. Jednou z přinejmenších zajímavých možností je amoniak. Při srovnání s vodíkem představuje palivo s mnohem snazším a hlavně levnějším skladováním a transportem. Nepříznivé je, že obsahuje pouze asi 20 procent energie vodíku o stejné hmotnosti, ale zase při porovnání objemu (s kapalným vodíkem) amoniak obsahuje o cca 70 procent více energie.

 

Lehký krakovací reaktor pro zelený amoniak. Kredit: Reaction Engines.
Lehký krakovací reaktor pro zelený amoniak. Kredit: Reaction Engines.

V soudobých debatách o alternativních palivech pro letadla bývá právě nízký obsah energie na hmotnost paliva pro amoniak likvidační. Postupně se ale ukazuje, že je nutné přihlížet i k objemu paliva, a v tom má zase amoniak podstatnou výhodu. Soudobá dopravní letadla jsou postavená na tradiční letecké palivo a případný přechod na vodík by znamenal nutnost podstatného rozšíření palivových nádrží, nejspíš na úkor prostoru pro náklad či dokonce cestující.

 

Tato situace podle všeho vrací do hry amoniak. Britská společnost Reaction Engines se nedávno domluvila s IP Group a britskou vládní výzkumnou agenturou Science and Technology Facilities Council (STFC), aby společně vyvinuli amoniakové reaktory, které by bylo možné použít i k pohonu letadel. Reaction Engines využijí své technologie z pohonu SABRE (Synergetic Air-Breathing Rocket Engine), STFC poskytnou výsledky výzkumu v oblasti zpracování amoniaku.

 

Logo. Kredit: Reaction Engines.
Logo. Kredit: Reaction Engines.

Nový amoniakový pohon by měl fungovat tak, že výměník tepla získá tepelnou energii od trysky pohonu a použije ji k pohonu krakovacího reaktoru. Tento reaktor bude s využitím katalyzátoru přeměňovat čistý amoniak z palivových nádrží na směs amoniaku a vodíku, která je snadno spalovatelná. Podobně by mohly fungovat i amoniakové pohony v dalších technologiích, například v generátorech elektřiny.

 

Jak „zelený“ by byl takový pohon? Produkty spalování teoreticky jsou dusík a voda, což je ok. Potíž je v tom, že při spalování amoniaku často vznikají oxidy dusíku a s těmi už to není tak jednoduché. Mohou být toxické, přispívají ke tvorbě smogu a také kyselých dešťů. To je nutné brát v úvahu a případně řešit. Další věc je, že „zelený“ amoniak je teď dost drahý a obtížně dostupný, přičemž jednou ze surovin k jeho výrobě je „zelený“ vodík. Naprostá většina amoniaku se dnes vyrábí z metanu, a to už není tak zelený příběh. Každopádně jde o zajímavý pohon, který se určitě vyplatí i nadále sledovat.

 

Literatura

New Atlas 8. 11. 2021.

Datum: 14.11.2021
Tisk článku

Související články:

Nahradí SABRE tryskové motory?     Autor: Jan Bílek (09.12.2012)
Skylon je realitě o krok blíž     Autor: Karel Zvoník (19.03.2019)
Airbus vyvíjí supravodivý letecký pohon, který bude chlazený palivem     Autor: Stanislav Mihulka (22.04.2021)



Diskuze:

Ammonia as a Renewable Energy Transportation Media

Josef Hrncirik,2021-11-20 10:42:09

článek 10.1021acssuschemeng.7b02219
tvrdí, že výhřevnost NH3 je 5,2 kWh/kg = 18,7 MJ/kg. Mělo by to být na kg kapalného v na držce, ale pro zmatení nepřátel i spojenců není uvedeno zda schválně nepoužili o 1,3 MJ/kg vyšší hodnotu pro již vypařený NH3. Ví Allah. Akbar!
Dokonalé Babylonské zmatení však nastane při jednoduchých prostomyslných sčítáních energie chemické, tepelné a elektrické. Prostě je to energie stejně jako rána do hlavy.
Mnohá čísla jsou tedy výborná pro burzovní spekulace. Tvrdí, že účinnost elektrolýzy je 65-70%, pochopitelně by to mělo být vztaženo na Gibbsovu energii. VíBúch možná je to k výhřevnosti. Zrcadlovým obrazem k elektrolýze jsou palivové články. Tam pro dávají cca 40-50% elektrických a pro zabránění reklamací yen 35-40 termálních.
Jsem z toho na termální lázně. Kvůli vzrůstu entropie má elektrolýza zejména kapalné vody určitou, avšak malou endotermickou složku umožňující ev. část energie pro rozklad dodat z okolí. Obvykle tak lze využít jen část odpadního tepla z ekonomickou rychlostí prováděnou elektrolýzou. Pochopitelně se vynořují otázky, nakolik je nabázené teplo při 600-1000 K běžné, skladovatelné či dokonce jen nízkopotenciálové. Důkladnější analýza pak vyžaduje vyjádřit ztráty exergie v jednotlivých krocích.
Účinnost úděsného tripu: zelené elektřina- amoniak(+krakování NH3 na H2 a separace H2)- stlačení H2 na 880 bar, aby se rychle přetlačil do palubních bomb 700 bar- palivový článek s polymerní elektrolytickou membránou = = zelená elektřina je bratru 19% (bratříčku, zavírej vrátka!) To bude obrat! Oberem je na každém kroku!!; libují si kosmopolitní oligarchicko-plutoktatičtí antropofilové. Přinutíme je vyrábět si heat + power doma až budou khaki zelení a budou chtít ohřát se v lítém boji.!

Odpovědět


Co pro Vás energetičtí šmejdi mohou udělat?

Josef Hrncirik,2021-11-20 16:02:48

Mohou zvýšit účinnost elektrolýzy vody vztažením ke spalnému teplu, nikoliv k výhřevnosti, nezapočítáváním ztrát v trafo, usměrňovačích a rozvodech, nezapočítáváním energie k chlazení elektrolyzérů a čistění a kompresi plynů, uvádění účinnosti pro nereálně nízké proudové hustoty, neuvažování časové degradace elektrod a membrán snižujících účinnost.
Bez uzardění např. prohlásí že se museli vyrovnat s účinností usměrňovače jen 72%-89% /HARI project/, ale vlastní elektrolýza je vynikající.

Odpovědět

amoniak jako palivo

Florian Stanislav,2021-11-15 21:57:01

Zelený amoniak potřebuje pro výrobu zelený vodík, ten potřebuje zelenou energii (obnovitelnou nebo jadernou), a zelené mozky. Blackout hrozí Evropě už i tak. Jezdit autem na amoniak by zachovalo hodně výrobních součástí z dnešních aut na benzin nebo naftu.
Článek:"Nepříznivé je, že obsahuje pouze asi 20 procent energie vodíku o stejné hmotnosti, ale zase při porovnání objemu (s kapalným vodíkem) amoniak obsahuje o cca 70 procent více energie."
Nevychází mi nic z toho.
Spalné teplo amoniaku je 22,5 MJ/kg, spalné teplo vodíku je 141,9 MJ/kg.
Výhřevnost vodíku je 119 MJ/kg
Amoniak má výhřevnost 18,6 MJ/kg.
V běžných motorech, kde vodní pára nekondenzuje, je potřeba počítat s výhřevností amoniaku 18,6 MJ/kg.
Pak výhřevnost amoniaku stejné hmotnosti je (18,6/119)*100 =15,6 % výhřevnosti vodíku. tedy ne 20%.
Kapalný vodík má hustotu 71 kg/m3, tedy výhřevnost 71*119 = 8 449 MJ/m3
Kaplaný amoniak má hustotu 681,9 kg/m3, tedy výřevnost 681,9*18,6 =12 683,3 MJ/m3
Výhřevnost amoniaku stejného objemu je 100*(12 683,3/8 449) = 150,1 % výhřevnosti vodíku. tedy o 50 % vyšší jak výhřevnost vodíku, ne o 70 %.
https://cs.wikipedia.org/wiki/Amoniak
"Během 2. světové války se amoniak používal v Belgii jako palivo pro autobusy..Amoniak také neutralizuje oxidy dusíku (NOx) produkované vznětovými motory. Tato technologie, nazývaná SCR (selective catalytic reduction, selektivní katalytická redukce), je založena na použití vanadového katalyzátoru.[11]::..Nově byl amoniak navržen jako alternativa k fosilním palivům pro využití ve spalovacích motorech.[12] Spalné teplo amoniaku je 22,5 MJ/kg, což je přibližně polovina oproti naftě. V běžných motorech, kde vodní pára nekondenzuje, je potřeba počítat s výhřevností amoniaku na úrovni o 21 % menší, než činí spalné teplo. Amoniak lze využít v existujících motorech jen s menšími úpravami karburátorů nebo vstřikování...Pro naplnění poptávky po zvýšeném množství amoniaku by bylo potřeba zvýšit výrobu. Přestože jde (podle vyrobeného množství) o druhou chemikálii v pořadí, objem výroby tvoří jen malý zlomek využívaného množství ropy. Lze ho vyrábět pomocí obnovitelných zdrojů, ale také pomocí energie z uhlí nebo jádra. Účinnost je však nižší než u akumulátorových baterií."

Odpovědět


Re: F Čechii k tomu dojde až s významným zpožděním. Doposud nebyla pozorována exploze uvolněného amoniakového oblaku

Josef Hrncirik,2021-11-16 16:50:38

12.8. 2016 při roztržení nádrže s kapalným NH3 se ho uvolnilo 325 tun v v Karnapuli River, Bangladesh. Oblak urazil několik km. Ošetření vyhledalo cca 250 osob, 50 bylo hospitalizováno téže noci. Jak vidno, noční život v Bangladéši je velmi nebezpečný. V River líně plavalo mnohem více ryb než rybek v Bečva. U tohoto experimentu nebyla udána síla větru a teplota ev. doba vyvařování kapalného amoniaku. Tvrdívá se, že vypařováním ochlazená pára a ochlazený vzduch udržují oblaka bíla? při zemi a zvyšují nebezpečnost experimentu. Nikdy však prý nedošlo k detonaci, explozi, deflargaci či snad ani zahoření, pokud oblako nebylo v uzavřeném prostoru. V troškařském pokusu s 20 m3 stechiometrické směsi NH3 se vzduchem s otevřením 1 m2 došlo během hoření po masivním zážehu jen k trapnému zvýšení tlaku méně než o 1 kPa. Není se čemu diviti, plamen z 23% NH3 ve vzduchu má teplotu jen 1200°C a je těžko mu neuniknout, neboť postupuje nenápadně rychlostí 7 cm/s.
Pokud Vás zajímá hoření par ohnivé močůvkové vody, páry nad čpavkovou vodou byly zapáleny ve středu 20 l kulovité nádoby 20 J výbojem. Nad 10% amoniakem se v žumpě vytvoří hořlavá pára mezi 310-320 K a v oné 20 l kouli vznikne max tlak 3 bar. To by odpovídalo teplotě jen cca 945 K tj. 1241°F.
Ani pyromani to nemají lehké snadno se spálit.
Hnojící tryskáč může mít problémy s rozletem i při sabotáži.

Odpovědět


Re: Re: Ve Středu mají jasno každý den. Aby amoniakální oblak např. v Indii mohl detonovati, nutno ho řádně vylepšiti zeleným vodíkem a tím zvýšit nedostatečnou rychlost plamene a max. tlak exploze, usnadňující poletování tryskáčů

Josef Hrncirik,2021-11-16 20:38:03

Byly použity lehké polní plynové komory z osvědčené igelitové fólie lepené neosvědčenou isolepou TM FATRA na jaeckelovýTM kubický rám 0,4 m**3. Iniciace byla prováděna ze středu tajemným způsobem. Senzory tlaku byly od středu 75; 105; 135 cm. Šíření sféry plamene bylo snímáno rychlou .IČ kamerou. Pokud byl H2 zasmraděn 10% obj. NH3, plamen se šířil až 15 m/s; při 70% NH3 jen max 1,8. Rozhraní plamene bylo komplikované s přechody do turbulence. 15 m/s plamene může vyvolat vítr spalin ? cca 120 m/s a tomu by odpovídal dynamický tlak ? 1/2*ró*v**2 = cca 1/2*14400 = 7 kPa v blízkosti. Jak byly určeny či počítány spalovací teploty není uvedeno, pro čistý NH3 by to extrapolací bylo cca 1730°C. I trapné vodíkové štěky amoniak velmi dusil.
Vědcové se ani nepokusili řešit, jak do 325 t NH3 nenápadně propašovat řekněme alespoň 38 t třeba i černého H2. Takto velký oblak by hořením přešel do detonace, ev. iniciace 1 kg SEMTEX TM je teprve však jistota.

Odpovědět


US specialisté na výbušná oblaka na rozdíl od Chanů nemusí šetřit

Josef Hrncirik,2021-11-17 18:47:10

NH3 a H2 tvoří hranice plynů vhodných pro výbušná oblaka. NH3 se vzduchem hoří rychlostí max 7-15 cm/s; H2 312; Pro výbušná oblaka je výhodná rychlost hoření nad 80 cm/s; 40 cm/s je bez utěsnění nepoužitelných. Velký oblak se samoutěsňuje svou velkou hmotností. Aby NH3 neoprávněně nevyloučili z kandidátů Velkého třesku, optimální směs 23% NH3 obj. byla v pytlíku z igelitu 22*3,7*1,8 m, tj. bylo jí vydatných 146 m3, tj. cca 150 kg. Po pokusu o odpálení s 50 J exploze drátku, proklusal oblakem plynu líně rychlostí jen cca 2,5 m/s.
Zklamaní vědcové si pustili plyn A připravili onačejší oblak s 10,4% CH4. Plamen se prohnal oblakem rychlostí střely Diabolo z unavené vzduchovky (cca 100 m/s). Nebyla to detonace, ani senzory v blízkosti oblaku nenaměřili přetlak větší než cca 10 kPa.
Aby naštvaní vědcové nepřišli o prémie, Zahojili se osvědčeným H2. Do detonace přešla teprve směs 22,2% H2 (66% stech. H2), tlakoměr zaznamenal smrtelných 115 psig.
Ještě lepší je acetylen, který překoná jen dikyan; tím se nyní plynují pod fólií klády napadené kůrovcem. Na rozptýlení klád po rozptylové loučce však na rozdíl od oxiranu nestačí.

Odpovědět


Ministerstvo energetiky to říká natvrdo. Nejen palivo, ale i vehicly a piloti jsou jen vektory energie, které čekají na rozkaz.

Josef Hrncirik,2021-11-18 10:02:33

Odpovědět


Mohlo by se nazdávati, že v údajích o rychlosti plamene ve směsi vzduch- amoniak je stejný bordel jako v datech o Covidu. Šíření plamene v málo reaktivní směsi však extrémně závisí na okrajových podmínkách pro proudění spalin (uzavření, průměr trubky či

Josef Hrncirik,2021-11-18 11:56:00

Odpovědět

Hydrazin

Vratislav Zapletal,2021-11-15 19:23:59

Trošku mi to přijde, že se čpavkem objevujeme ameriku.

Odpovědět


Re: Hydrazin

Josef Hrncirik,2021-11-16 12:40:07

Je mnohem jedovatější než čpavek i amoniak dohromady. Je schopen detonace i bez okyslišovadel. Teroristy je to velmi oceňovaná složka velmi jednoduchých home made velmi brizantních astrolitů. Dříve se bude v EU prodávat 30% H2O2 než 30% hydrazinhydrát pravil Nostradamus.
Výroba hydrazinu je drahá, občas létá vzduchem a ztrácí se nutně více než 1/3 energie použitého čpícího amoniaku. Bilance exergie a uhlíkové stopy by nejspíš dopadla ještě hůře.
Jára da pravil: Budoucnost patří trietylaluminiu z drátů pro 220 kV a 55% slivovice.

Odpovědět


Re: Re: Hydrazin

Pavel Nedbal,2021-11-19 18:05:10

Já jsem pamětník doby, kdy se v drogerii dal koupit 30% H2O2, 80% HNO3 či 96% H2SO4 a spousta dalších zajímavých a ani po mě nechtěli OP. Již v 1. ročníku v anorganických laborkách na VŠCHT jsme běžně používali vše, vč. KCN. A navíc k tomu jsme byli mladí a plní vášní.

Odpovědět

Amoniak je také dost jedovatý

Jan Dostál,2021-11-15 13:56:36

Pravděpodobně by se tím i snížil počet lidí přežívajících při leteckých havárií. Údajně na otravu amoniakem stačí jeden nádech opravdu koncentrovaného amoniaku. Následuje křeč dýchacího svalstva.

Odpovědět


Re: Amoniak je také dost jedovatý

Jan Novák9,2021-11-16 09:42:35

Vzhledem k tomu že brzy budou létat jen miliardáři, funkcionáři unie a jiní bojovníci proti klimatické změně tak tuto vlastnost lze z mého pohledu považovat za plus :-))

Odpovědět

Amoniak vs čpavek

Martin Šíra,2021-11-15 12:00:04

Proč amoniak? Proč ne čpavek? Čpavek je hezky zavedené slovo, není důvod používat cizí termín.

Odpovědět


Re: Amoniak vs čpavek

Jan Novák9,2021-11-15 15:52:44

Protože když se řekne amoniak tak většině lidí kromě chemiků hned nedojde jak moc to smrdí. Čpavek má jasný význam.

IMHO metan je mnohem lepší, když už. Tedy pokud pomineme svatou válku proti proklatému CO2.

Odpovědět

Pavol Hudák,2021-11-14 22:02:09

To vyzera ze sa bude dolievat mocovina aj do lietadiel :D

Odpovědět


Re:

Oldřich Vašíček st.,2021-11-15 08:32:43

Nebude třeba. Jen pití bude zdarma a před nástupem do letadla bude 0,5l welcome drink.
Dodatečnou sanitární instalací bude vybaveno každé sedadlo. :)

Odpovědět

Ještě otázka...

Mirek Bautsch,2021-11-14 21:45:48

Amoniak NH3 teče do reaktoru a
... reaktor bude s využitím katalyzátoru přeměňovat čistý amoniak z palivových nádrží na směs amoniaku a vodíku ...
A kam se ztratil dusík?
Pokud vím, tak amoniak je hořlavý sám o sobě, 4 NH3 + 7 O2 → 4 NO2 + 6 H2O. Tak proč se musí rozkládat v reaktoru?
Výsledek? CO2 nahradíme zvýšenou produkcí NO2.

Odpovědět


Re: Ještě otázka...

Josef Hrncirik,2021-11-15 07:08:05

Re: akcionáři ze Sabre jsou při ohřevu z trysku schopni podpálit a zpopelnit i chemtrails a celou atmosféru: 2 N2 + O2 = 2 N2O; a ještě tím svítit: N2 + 2 O2 = 2 NO; NO + O3 = NO2 + O2
V Belgii za WWII prý zkoušeli autobusy na NH3 a nejmenovaní náklaďáky generující CO pro vytápění prostorů na korbě.

Odpovědět


Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace