A logikus út előre

Számos alternatív üzemanyagot javasolnak életképes alternatív üzemanyagként. A vezető jelöltek közé tartoznak a bioüzemanyagok (pl. etanol, butanol, metanol, biodízel, megújuló dízel), a földgáz, a hidrogén, a propán és a dimetil-éter (DME). Mindegyik választásnak megvannak a maga előnyei és hátrányai.

Az USA igényeit legjobban kiszolgáló alternatív üzemanyag (vagy üzemanyagok) meghatározásának optimális útját az “ideális” üzemanyag jellemzőinek alapos, logikus meghatározásával kell kezdeni. A kritikus feladat ezután az egyes alternatív üzemanyag-választások értékelése lesz az alábbi ideális üzemanyag-kritériumokhoz viszonyítva.

Az ideális üzemanyag jellemzői a következők:
– Bármilyen primer energiaforrásból (pl, szél, napenergia, biomassza, szén, nukleáris energia, víz, óceáni hő stb.)
– Költséghatékonyabb, mint a benzin, földgáz, akkumulátorok, bioüzemanyagok, hidrogén stb.
– Már léteznek jelentős tároló- és szállítási rendszerek
– Környezetbarát (nincs szén, alacsony a kibocsátás)
– Gyakorlati alkalmazás (pl. dízelmotorok, üzemanyagcellák, belső égésű motorok, gázturbinák, stb.)
– Bizonyított, elfogadható biztonsági előzmények
– Fenntartható
– Az Egyesült Államokban gyártják

NH3 üzemanyag: Az ideális üzemanyag legközelebbi alternatívája
A felsorolt ideális üzemanyag-kritériumok alapján az NH3 (vízmentes ammónia) a vezető alternatív üzemanyag-jelölt. Az NH3-at “a másik hidrogénnek” nevezik, és a hidrogén minden előnyével rendelkezik. Fontos, hogy az NH3 biztosítja a hidrogén bizonyítottan praktikus, alacsony költségű tárolását és szállítását, ami a hidrogéngazdaság fő akadálya.

Alternatív üzemanyagokkal kapcsolatos információk

NH3 teljesítménye és előnyei:
Termelési rugalmasság Az NH3 bármilyen elsődleges energiaforrásból (pl., szél, napenergia, biomassza, szén, nukleáris energia, vízenergia, óceáni hő stb.) A hidrogén az egyetlen más üzemanyag, amely ezt az állítást megteheti.

Költséghatékony NH3 történelmileg a benzinnel és a kőolajjal versenyképes árú volt energiatartalom (azaz $/MM BTU alapon). Az NH3-at jelenleg földgázból és szénből állítják elő. A szén, a földgáz és a benzin jelenlegi (2010. áprilisi) amerikai ára 1,20, 3,97, illetve 20,00 USD/millió BTU. Mivel az NH3 jelenleg szénből és földgázból készül, amelyek mindegyike lényegesen olcsóbb, mint a benzin, az NH3 általában versenyképes lesz a benzinnel szemben mindaddig, amíg a szén, a földgáz és a benzin közötti történelmi relatív költségkülönbség fennmarad.

Infrastruktúra A műtrágyázási alkalmazásokban használt NH3 számára már jelentős, világméretű tárolási és szállítási rendszerek állnak rendelkezésre. Ez az évente szállított vegyszerek között az első három helyen szerepel. Az NH3-at évtizedek óta szállítják hajón, uszályon, vasúti kocsin, teherautón és csővezetéken. Az USA számos területén jelenleg nagyméretű (20 000-30 000 tonnás), olcsó NH3-tároló tartályokat helyeztek üzembe. Csak Iowa államban több mint 800 kiskereskedelmi NH3 elosztó létesítmény van.

Környezeti teljesítmény Az NH3 üzemanyag környezetbarát, nulla szén-dioxidot és alacsony összkibocsátást termel. Az egyetlen jelentős szennyezőanyag, amelyet akár a hidrogén, akár az NH3 bocsát ki, az NOx. A benzin és a dízel kipufogógázok is tartalmaznak NOx-ot, és az NH3-at általában e kibocsátások csökkentésére használják. A fedélzeti NH3 üzemanyag-ellátással még egyszerűbb és költséghatékonyabb lesz az NH3 használata az NOx-szal való reakcióra egy olcsó katalizátoron keresztül, és környezetbarát N2 és H2O előállítására.

Tüzelőanyag rugalmasság Az a képesség, hogy bármilyen főhajtóműben (pl., dízelmotorok, üzemanyagcellák, belső égésű motorok, gázturbinák stb.) az NH3 üzemanyaghoz kapcsolódó óriási előny.

Kihasználhatóság Az Egyesült Államokban évente 15-20 millió tonna folyékony NH3 van az elosztóhálózatokban. Eddig ezt az NH3-at elsősorban műtrágyaként és kereskedelmi hűtőközegként használták. Sok állam, például Iowa, kiterjedt “töltőállomás” hálózattal rendelkezik, amely ugyanazokat az alacsony nyomású berendezéseket használhatja a mezőgazdasági gépek és végül az országúti járművek NH3 üzemanyaggal való ellátására. Egy ilyen NH3 üzemanyag-szállító hálózatot meglehetősen egyszerű lenne megvalósítani, mondjuk a hidrogénhez képest.

Biztonság Az NH3-nak kiterjedt, bizonyítottan biztonságos felhasználása van. Ezenkívül két nagyon hiteles tanulmány kimutatta, hogy az NH3 biztonságosabb, mint a propán, és ugyanolyan biztonságos, mint a benzin, ha közlekedési üzemanyagként használják. Sok tévhit kering az NH3 biztonságával kapcsolatban, ezért nagyon fontos és az NH3 Fuel Association egyik fő célja, hogy hiteles, tényszerű adatokat szolgáltasson ebben a témában.

Néhány tény az NH3 biztonságával kapcsolatban:

• A NH3 gyenge bázis, és könnyen semlegesíthető gyenge savakkal, például citrom- és ecetsavval
• A NH3 sokkal jobb biztonsági adatokkal rendelkezik (pl. életek elvesztése) a benzinhez, propánhoz és földgázhoz képest
• Nulla szén-dioxid, égéskor nem keletkeznek üvegházhatású gázok
• A NOx könnyen semlegesíthető (az NH3-at aktív kémiai reaktánsként használják a NOx csökkentésében, valamint a CO2 és SO2 megkötésében)
• Az NH3 baleset esetén nagyon nehezen gyullad meg, könnyebb a levegőnél (felfelé oszlik el), és a szaga figyelmeztet
• Az NH3 nem üvegházhatású gáz (GHG)
• Nem károsítja az ózonréteget

A fenntartható NH3 előállítható szélből, napenergiából vagy bármely más megújuló üzemanyagból a meglévő termelési módszerekkel, és a jelenleg fejlesztés alatt álló új technológiák ígéretesek a fenntartható termelési költségek jelentős csökkentésére.