Green Pioneer este numele unei nave neobișnuite, construită recent de compania minieră australiană Fortescue, care se ocupă și de așa-numitele tehnologii curate. Un lucru îl diferențiază de alte nave. Acesta a fost alimentat recent în largul coastei Singapore cu trei tone de combustibil neobișnuit. Amoniac. Pe lângă două motoare diesel, nava este echipată cu două motoare alimentate cu acest material.

La sfarsitul anului constructia a fost platita Nava container cu amoniac A anunțat Yara – o companie norvegiană binecunoscută pentru îngrășăminte industriale. Nava este programată să fie gata în 2026. La rândul său, compania americană Amogee a prezentat recent un camion alimentat cu amoniac. Se presupune că va colecta o cantitate similară de energie ca și mașina Tesla Semi electrică, dar poate fi folosită Alimentați cu combustibil În 8 minute. Deasupra motorului cu amoniac El lucrează Toyota.

De ce amoniac? La urma urmei, se vorbește mult despre motoarele electrice, iar recent și despre alimentarea diferitelor vehicule cu hidrogen. Când vine vorba de motoare electrice, totul este, după cum vă puteți imagina, despre baterii, a căror capacitate este încă foarte mică. Hidrogenul este foarte greu de depozitat – necesită presiuni enorme sau condiții extrem de reci. Între timp, amoniacul constă din trei atomi de hidrogen legați de un atom de azot. Sub presiune atmosferică, se condensează la o temperatură de minus 33 de grade Celsius, iar la temperatura camerei se transformă într-un lichid sub presiune joasă. Prin urmare, ele pot fi depozitate incomparabil mai ușor și mai ieftin. Între timp, amoniacul are o densitate energetică mai mare decât hidrogenul. Calculat pe unitate de volum, conținând 70%. Mai multă energie utilizabilă decât hidrogenul lichefiat și de aproape trei ori mai multă energie decât hidrogenul comprimat la o presiune puternică de 700 bar. Cu toate acestea, motorina este mai eficientă în acest sens – un litru conține aproximativ 39 de megajouli, în timp ce un litru de amoniac conține mai puțin de 16.

Cu toate acestea, întreaga poveste din spatele amoniacului este despre găsirea unui combustibil care reduce emisiile de dioxid de carbon (și și alți poluanți).

Cu toate acestea, acest material are unele dezavantaje care sunt greu de ignorat. În concentrații mari, este coroziv și în general foarte periculos pentru oameni. Chiar și în concentrații mici poate provoca iritații ale mucoaselor ochilor și ale sistemului respirator, iar în concentrații mari poate provoca paralizie nervoasă și moarte, care apare în câteva minute. Cu toate acestea, este un material utilizat pe scară largă în industrie, în special pentru producția de îngrășăminte. Tehnicile sale de depozitare și transport, în special pe mare, au fost perfect îmbunătățite. Prin urmare, pare a fi o soluție promițătoare pentru nave.

Poate fi folosit în trei moduri principale. În primul rând, poate fi ars, ca și combustibilul obișnuit, într-un motor cu ardere internă, deși acest lucru ridică unele dificultăți – acest compus nu arde ușor, așa că reacția necesită adăugarea unei cantități de combustibil convențional. Condițiile de ardere prost alese produc și oxid de azot, un gaz cu efect de seră excepțional de puternic. Dar punctul important este reducerea emisiilor acestor gaze. Cu toate acestea, atunci când reacția se desfășoară corect, numai azotul (componenta principală a aerului) și apa sunt produse din amoniacul însuși, iar catalizatorii speciali pot, de asemenea, ajuta la îndepărtarea eventualelor impurități.

Al doilea mod în care este utilizat amoniacul este că acest compus este mai întâi descompus în azot și hidrogen, iar apoi hidrogenul este utilizat – fie într-un motor cu ardere adaptat corespunzător, fie în celulele de combustibil care generează energie electrică. Cu toate acestea, există și alte tipuri de celule de combustibil – cele care folosesc amoniac. Ca rezultat al reacției care are loc în aceste celule, se produc doar azot și apă. Cu toate acestea, această tehnologie are două dezavantaje majore – unul este costurile ridicate, celălalt este reacția lentă, ceea ce înseamnă că este dificil să obțineți energie mare. Cu toate acestea, principalul său avantaj este eficiența. Este important să ne amintim că amoniacul trebuie mai întâi produs, iar acest lucru necesită energie. În cazul celulelor de combustie care funcționează direct pe amoniac, jumătate din aportul de energie poate fi recuperat, iar în celelalte două abordări – aproximativ 20%.

Din păcate, metoda actuală de producere a amoniacului utilizată în mod obișnuit nu este ecologică. Amoniacul este produs din hidrogen și azot prezente în atmosferă. Hidrogenul este obținut de obicei folosind un gaz cu efect de seră puternic – metanul – extras din interiorul Pământului, ceea ce implică scurgerea unei părți din acesta în atmosferă. În plus, trebuie folosite resurse energetice enorme.

Cu toate acestea, oamenii de știință nu încetează niciodată să încerce să găsească modalități mai bune. De exemplu, o echipă de la Universitatea Tohoku a dezvoltat un sistem de stimulare electrică care reduce consumul de energie. Apar și alte idei. Ar merita? Recent, o echipă de la Universitatea Princeton a efectuat o analiză care examinează înțelepciunea de a baza o mare parte a economiei pe utilizarea amoniacului ca combustibil. Cercetătorii au descoperit, de exemplu, că, dacă ar fi folosit pentru a satisface 5% din necesarul de energie al lumii și 1% din amoniacul utilizat în acest mod ar fi transformat în dioxid de azot – iar efectul asupra atmosferei ar fi similar cu cel cauzat. cu 15 la sută. Combustibili fosili arși în prezent.

Oamenii de știință spun că tehnologiile pe bază de amoniac merită dezvoltate, chiar dacă nu sunt un combustibil ideal. Pentru că poate că nu există. „Prin identificarea celor mai mari amenințări din partea unei economii bazate pe amoniac, putem identifica ceea ce trebuie să dezvoltăm și să dezvoltăm pentru a îmbunătăți aceste tipuri de sisteme de producere a energiei”, spune profesorul Hans. Michael E. Mueller, autorul studiului publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences. „Știm că se apropie o economie bazată pe amoniac la o anumită scară”, subliniază unul dintre autori, profesorul Amilcar Porporato.

Marek Matacz

Rafiqa / Zhan /