آزمایش سوخت آمونیاک در هواپیما

شرکت Reaction Engines و انجمن تسهیلات علوم و فناوری بریتانیا(STFC) یک مطالعه مفهومی را در مورد استفاده از آمونیاک به‌عنوان سوخت جت انجام داده‌اند. با ترکیب فناوری مبدل‌های حرارتی Reaction Engines و کاتالیزورهای پیشرفته STFC، آنها امیدوارند که یک سیستم پیشران پایدار با میزان پایین انتشار گازهای گلخانه‌ای برای هواپیماهای آینده تولید کنند.
به گزارش نیواطلس، موتورهای جت مدرن از انواع مختلفی از سوخت‌های مبتنی بر نفت سفید استفاده می‌کنند که دارای چگالی انرژی بسیار بالایی هستند و می‌توانند هواپیماها را فراتر از سرعت صوت به پرواز درآورند و مسافران و محموله‌ها را در سراسر جهان جابه‌جا کنند. متأسفانه، چنین سوخت‌هایی از سوخت‌های فسیلی حاصل می‌شوند و میزان دی اکسید کربن قابل توجهی منتشر می‌کنند.
یکی از راه‌های دستیابی به کاهش آلاینده‌ها، توجه به گزینه‌های دیگر برای سوخت‌های معمول جت در صنعت حمل‌ونقل هوایی است. مشکل این است که اکثر این گزینه‌ها چگالی انرژی بسیار کمتری نسبت به سوخت‌های استاندارد صنعت هوایی دارند و البته مشکلات دیگری هم دارند. به‌عنوان مثال، برای استفاده از فناوری امروزی باتری‌ها، هواپیماهای آینده باید بسیار کوچک و با برد کوتاه باشند و همچنین ظرفیت بارگیری کمی داشته باشند. بر این اساس، هیدروژن مایع می‌تواند یک جایگزین مناسب باشد، اما باید بخش اعظمی از آن مورد استفاده قرار بگیرد. در نتیجه هواپیماها باید به‌طور کامل دوباره طراحی و زیرساخت‌های جدیدی بنا شوند.
ایده استفاده از آمونیاک به‌عنوان سوخت هواپیما موضوع جدیدی نیست. اگرچه این ماده تنها یک سوم از چگالی انرژی دیزل را داراست، اما نسبتا به آسانی به مایع تبدیل و ذخیره می‌شود. این سوخت قبلاً در دهه 1950و 1960به وسیله موشک معروف X-15مورد استفاده قرار گرفته بود و آن را به مجموعه‌ای از ماموریت‌های زیرمداری فرستاده بود. این سوخت همچنین فاقد کربن است. مشکل اصلی پیدا کردن روشی مناسب برای استفاده اقتصادی در حمل‌ونقل هوایی است. برای حل این مشکل، شرکت Reaction Engines یک سیستم پیشرانه جدید را که براساس فناوری مبدل حرارتی تولید کرده، برای موتور هایپرسونیک SABER توسعه داده است. این سیستم سپس در آزمایشگاه STFC Rutherford Appleton واقع در آکسفوردشایر ارزیابی شد.
در این سیستم جدید، آمونیاک مانند نفت سفید، سرد می‌شود و به‌صورت مایع تحت فشار قرار می‌گیرد و در بال‌های هواپیما ذخیره می‌شود. گرمای ناشی از موتور به وسیله موتور مبدل حرارتی، آمونیاک را گرم و رآکتور شیمیایی را تغذیه می‌کند و در اینجا یک کاتالیزور مقداری از آمونیاک را به هیدروژن تجزیه می‌کند. مخلوط آمونیاک و هیدروژن سپس موتور جت را تغذیه می‌کند و این در حالی است که آنچه منتشر می‌شود عمدتا شامل نیتروژن و بخار آب است.