Достаточно разностороннее обсуждение возможности использования азотоводородного топлива (аммиак, гидразин) в качестве автомобильного приведено в монографии. Отмечено, что перспектива использования азотоводородного топлива после истощения ресурсов ископаемых топлив зависит от разработки экономичного метода синтеза его из воздуха и воды с помощью электроэнергии, вырабатываемой другим источником. При этом важную роль будет играть конкурентоспособность данного вида топлива по сравнению с другими видами топлив - заменителей бензина с учетом токсичности. Пока оценка азотоводородного топлива с помощью индекса опасности (упругость пара/ПДК) по сравнению с другими видами топлив свидетельствует не в пользу первого.

Алюминий-водородное топливо.

Решить проблемы водородной энергетики позволяет другой энергоноситель, в качестве которого выбран алюминий. Алюминий - распространенный металл (8,8% от веса земной коры). В нормальных условиях он инертен, поэтому хранение и транспортировка безопасны. Производство алюминия требует больших затрат электроэнергии. Запасенную в металлическом алюминии энергию можно превратить обратно в электричество двумя способами: 1) реакцией с кислородом воздуха в топливных элементах, которые в 3-5 раз дешевле водородных; 2) извлечением с помощью алюминия из Н2О водорода, который потом можно либо использовать в водородном топливном элементе, либо сжигать в ДВС, при этом просто решается вопрос с хранением водорода в виде Н2О. Алюминий очень легко вступает в реакцию с О2 и Н2О, но этому мешает оксидная пленка, для разрушения которой к алюминию добавляют микроколичества индия или галлия. Алюминиево-водородная энергетика аналогична водородной: в ней водород как энергоноситель заменен или дополнен алюминием. Для движения автомобиля Д. Вудлом (США) предложено в бак заливать воду и засыпать в контейнер алюиминиево-галлиевый порошок (20% галлия). Автомобиль BMW "Hydrogen" требует 8кг водорода на 200км (заправка 108кг алюминиево-галлиевого порошка и 90л воды). Стоимость поездки $31,68 [4].

Азотно-водородное топливо.

Недостаток биотоплива и водорода в том, что сжигание горючих веществ производится в атмосферном окислителе. Будущее олицетворяют монотоплива. Монотоплива, используемые в оборонной и космической технике, токсичны и непригодны для гражданской технологии. В США исследуется возможность применения монотоплив в наземной невоенной технике (аммиак - горючий компонент и двуокись азота - окислитель). В начале ХХIв. российские исследователи в качестве компонентов монотоплив предложили взять некоторые продукты азотной промышленности в виде совместных растворов окислитель + горючее + вода. Окислитель - аммиачная селитра NH4NO3, а горючее - карбамид CO(NH2)2. Десятки млн. тонн этих веществ заводы азотной отрасли промышленности производят в качестве удобрений. В аммиачной селитре и карбамиде содержится Н2, О2, С и N2. При нагреве до 300оС связи элементов распадаются, водород окисляется кислородом до Н2О, в небольшом количестве образуется СО2. Азот, сыгравший роль связующего элемента, выделяется в молекулярном виде. Хранение связанного водорода в такой топливной смеси не требует ни высокого давления, ни сверхнизких температур. Кислород, необходимый для сгорания водорода, находится в этой же смеси. Часть энергии выделяется от сгорания углерода. Выделение СО на 2-3 порядка меньше, чем в отработанных газах бензиновых двигателей. Выделение СО2 на единицу энергии много меньше, чем при использовании нефтяного топлива. Использование азотных соединений в качестве топлива можно считать разновидностью водородной энергетики. Впервые идею использовать аммиачную селитру и карбамид как компоненты монотоплива высказал и исследовал российский инженер А.Ф. Макаров.

Еще статьи по теме

Мониторинг окружающей среды
Проблема сохранения окружающей природной среды и переход современного человечества к устойчивому развитию является сегодня одной из самых важных. Охрана окружающей среды - это очень сложная и многогранная задача, которая требует для своего ...

Организация охраны и рационального использования водных ресурсов
В настоящее время человек самым активным образом использует все возможные ресурсы, предоставляемые планетой Землёй. Человек использует для своих нужд практически всё, что видит вокруг себя. Само собой, водные ресурсы не являются исключени ...