Logická cesta vpřed
Je mnoho možností, které jsou navrhovány jako životaschopná alternativní paliva. Mezi hlavní kandidáty patří biopaliva (např. etanol, butanol, metanol, bionafta, obnovitelná nafta), zemní plyn, vodík, propan a dimetyléter (DME). Každá z těchto možností má své výhody a závazky.
Optimální cesta k určení, které alternativní palivo (nebo paliva) by nejlépe sloužilo potřebám USA, by měla začít důkladnou a logickou identifikací vlastností „ideálního“ paliva. Rozhodujícím úkolem se pak stane vyhodnocení každé volby alternativního paliva vzhledem k následujícím kritériím ideálního paliva.
Mezi charakteristiky ideálního paliva patří:
– Vyrábí se z jakéhokoli primárního zdroje energie (např, vítr, slunce, biomasa, uhlí, jádro, voda, oceánská tepelná energie atd.
– Cenově výhodné oproti benzínu, zemnímu plynu, bateriím, biopalivům, vodíku atd.
– Již existující významné systémy skladování a dodávky
– Šetrné k životnímu prostředí (bez uhlíku, nízké emise)
– Praktické použití (tj. dieselové motory, palivové články, motory SI, plynové turbíny atd.)
– Prokázaná, přijatelná bezpečnostní historie
– Udržitelnost
– Vyrábí se v USA.
Palivo NH3: nejbližší alternativa ideálního paliva
Důkladné vyhodnocení každého potenciálního alternativního paliva podle uvedených kritérií ideálního paliva vede k výběru NH3 (bezvodého amoniaku) jako hlavního kandidáta na alternativní palivo. NH3 byl nazván „druhým vodíkem“ a vykazuje všechny výhody vodíku. Důležité je, že NH3 poskytuje osvědčené, praktické a levné skladování a dodávky vodíku, což je hlavní překážka vodíkového hospodářství.
Informace o alternativních palivech
Výkon a výhody NH3:
Pružnost výroby NH3 lze vyrábět z jakéhokoli primárního zdroje energie (např, větrný, solární, biomasový, uhelný, jaderný, vodní, oceánský termální atd.) Vodík je jediným dalším palivem, které může toto tvrdit.
Nákladově efektivní NH3 byl v minulosti cenově konkurenceschopný s benzínem a ropou na základě energetického obsahu (tj. $/MM BTU). NH3 se v současnosti vyrábí ze zemního plynu a uhlí. Současné (duben 2010) ceny uhlí, zemního plynu a benzínu v USA jsou 1,20 USD, 3,97 USD a 20,00 USD za milion BTU. Vzhledem k tomu, že NH3 se v současnosti vyrábí z uhlí a zemního plynu, jejichž cena je podstatně nižší než cena benzínu, bude NH3 obecně cenově konkurenceschopný s benzínem, dokud bude přetrvávat historický relativní rozdíl v nákladech mezi uhlím, zemním plynem a benzínem.
Infrastruktura Pro NH3 používaný v hnojivech již existují významné celosvětové systémy skladování a dodávek. Patří mezi tři nejčastěji přepravované chemické látky ročně. NH3 se již desítky let přepravuje loděmi, čluny, železničními vozy, nákladními automobily a potrubím. V mnoha oblastech USA jsou v současné době instalovány velké (20 000 až 30 000 tun), levné skladovací nádrže NH3. Jen v Iowě je více než 800 maloobchodních distribučních zařízení NH3.
Ekologické vlastnosti Palivo NH3 je šetrné k životnímu prostředí, produkuje nulový oxid uhličitý a nízké celkové emise. Jedinou významnou znečišťující látkou emitovanou vodíkem nebo NH3 jsou NOx. Výfukové plyny benzínu a nafty také obsahují NOx a NH3 se běžně používá ke snížení těchto emisí. S palubní zásobou paliva NH3 bude ještě snazší a nákladově efektivnější používat NH3 k reakci s NOx přes levný katalyzátor a vyrábět ekologicky nezávadné N2 a H2O.
Pružnost paliva Možnost použití v jakémkoli základním pohonu (např. v motorech s vysokou spotřebou energie, v motorech s nízkou spotřebou energie apod, vznětové motory, palivové články, motory SI, plynové turbíny atd.) je obrovskou výhodou spojenou s palivem NH3.
Dostupnost Ve Spojených státech je v distribučních sítích ročně 15 až 20 milionů tun kapalného NH3. Až dosud se tento NH3 používal především jako hnojivo a komerční chladivo. Mnoho států, jako například Iowa, má rozsáhlou síť „čerpacích stanic“, které by se stejným nízkotlakým zařízením mohly dodávat palivo NH3 zemědělským strojům a nakonec i dálničním vozidlům. Taková síť dodávek paliva NH3 by byla poměrně snadno realizovatelná ve srovnání například s vodíkem.
Bezpečnost NH3 má rozsáhlé a ověřené zkušenosti s přijatelně bezpečným používáním. Dvě velmi důvěryhodné studie navíc ukázaly, že NH3 by byl bezpečnější než propan a stejně bezpečný jako benzín, pokud by se používal jako palivo v dopravě. Kolem bezpečnosti NH3 panuje mnoho mylných představ a poskytování věrohodných, faktických údajů na toto téma je velmi důležité a je hlavním cílem sdružení NH3 Fuel Association.
Několik faktů týkajících se bezpečnosti NH3:
- NH3 je slabá zásada a snadno se neutralizuje slabými kyselinami, jako je kyselina citronová a octová
- NH3 má mnohem lepší výsledky v oblasti bezpečnosti (např. ztráty na životech) ve srovnání s benzínem, propanem a zemním plynem
- Nulový obsah uhlíku, žádné výsledné skleníkové plyny (GHG) při spalování
- NOx se snadno neutralizuje (NH3 se používá jako aktivní chemický reaktant při redukci NOx a zachycování CO2 a SO2)
- Pokud se uvolní při nehodě, NH3 se velmi obtížně zapaluje, je lehčí než vzduch (rozptyluje se směrem vzhůru), a jeho zápach varuje
- NH3 není skleníkový plyn (GHG)
- Nepoškozuje ozónovou vrstvu
Udržitelný NH3 lze vyrábět z větru, slunce nebo jiného obnovitelného paliva pomocí stávajících výrobních metod a nové technologie, které jsou v současnosti ve vývoji, slibují výrazné snížení nákladů na udržitelnou výrobu.