Flytande kväve fordon

Fordon med flytande kväve drivs av flytande kväve som lagras i speciella tankar. Vanligtvis fungerar en kvävemotor enligt följande: flytande kväve värms upp i en värmeväxlare, tar emot värme från den omgivande luften, sedan kommer det förångade kvävet, som omvandlas till högtrycksgas, in i motorn, där det verkar på kolven eller motorrotorn , överför den energi till den. Fordon med flytande kväve har visats för allmänheten, men har inte kommersialiserats. Ett av dessa fordon var en bil som demonstrerades av det angloamerikanska företaget Liquid Air 1902. Enligt utvecklarföretaget kunde den här bilen färdas hundratals kilometer på en bensinstation.

Energin från flytande kväve kan också användas i hybridsystem, i synnerhet i elfordon. Dessutom kan regenerativa bromssystem också användas i kombination med system med flytande kväve.

Fördelar

Fordon med flytande kväve är i många avseenden jämförbara med elfordon . Deras fördelar jämfört med andra typer av fordon är följande:

• Precis som elfordon kan fordon med flytande kväve så småningom drivas av elnätet, vilket gör det lättare att sanera föroreningarna som skapas av energikällor. Detta beror på att elektricitet genereras av en eller flera stora källor (kraftverk) och därför är föroreningar från dessa källor lättare att samla in och bortskaffa, i motsats till den nuvarande situationen där föroreningar skapas av miljontals bilar som kör på vägarna .
• Transport av bränsle krävs inte, eftersom fordonen får energi från elnätet. Detta gör att du kan få en viss vinst i kostnaden för energi och minska miljöföroreningarna med oljeprodukter.
• Lägre underhållskostnad.
• Mindre miljöföroreningar vid kassering eller återvinning av tankar med flytande kväve jämfört med kassering eller återvinning av elektriska batterier.
• Fordon med flytande kväve lider inte av slitageproblem som är förknippade med operativsystem som drivs av elektriska batterier.
• Jämfört med laddning av elektriska batterier kan tankar med flytande kväve fyllas mycket oftare och snabbare. Enligt denna indikator är bilar som körs på flytande kväve jämförbara med bilar som körs på diesel eller bensin.
• System med flytande kväve kan fungera tillsammans med bensin- eller dieselmotorer och använda sin värme som avges till miljön.

Nackdelar

Höga materialkostnader

Produktionen av flytande kväve är en energikrävande process, vilket resulterar i en hög kostnad för flytande kväve.[ förtydliga ]

Låg energitäthet av flytande kväve

Varje produkt som härrör från en fasförändringsprocess av materia kommer så småningom att ha en lägre energitäthet än en produkt som är ett resultat av en process baserad på kemiska reaktioner. I sin tur har de produkter som erhålls som ett resultat av kemiska reaktioner en energitäthet som är lägre än för ämnen som genomgår kärnomvandlingar. Därför har flytande kväve som energibärare låg energitäthet. Flytande kolvätebränsle har i jämförelse med flytande kväve en hög energitäthet. Detta är en viktig aspekt, eftersom den höga energitätheten gör distribution, transport och lagring av bränsle enklare. I sin tur är bekvämlighet en viktig faktor för konsumenternas kvaliteter av varor. Bekvämligheten med lagring av petroleumprodukter, i kombination med deras låga kostnad, gör dem till oöverträffade typer av bränslen när det gäller konsumentkvaliteter. Dessutom är bensin och diesel primära energikällor som inte kräver mellanliggande ämnen för att lagra och transportera energi.

Bildning av flytande syre

Eftersom flytande kväve N2 har en temperatur på mindre än 90,2K, kan syre kondensera från atmosfärsluften. Droppar flytande syre kan falla på olika omgivande föremål. I sin tur kan flytande syre spontant och ganska våldsamt reagera med organiska kemikalier, inklusive petroleumprodukter som asfalt.

Tätningskrav

Utspilld kryogen vätska kan vara farlig. I synnerhet kan kontakt med flytande kväve på människokroppens yta leda till frostskador . Flytande kväve i kontakt med vissa material gör dem extremt spröda.

Fryser

Till skillnad från förbränningsmotorer kräver kryogena system som arbetar på flytande kväve i synnerhet värmeväxlare för att värma och kyla arbetsvätskan. Fukt från den omgivande luften kan frysa på delar och sammansättningar av värmeväxlare, vilket hindrar värmeflödet. Förebyggande av frysning kräver lösning av lämpliga tekniska problem och installation av ytterligare utrustning. Detta leder till en ökning av fordonets massa, en ökning av designkomplexiteten, en minskning av effektiviteten och en ökning av kostnaden.

Se även

• Tryckluftfordon
• elbil
• hybridbil
• Vätgastransport

Litteratur

• CA Ordonez, MC Plummer, RF Reidy "Cryogenic Heat Engines for Powering Zero Emission Vehicles" , Proceedings of 2001 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, 11–16 november 2001, New York, NY.
• Kleppe JA, Schneider RN, "A Nitrogen Economy", Winter Meeting ASEE, Honolulu, HI, december, 1974.
• Gordon J. Van Wylan och Richard F. Sontag, Fundamentals of Classical Thermodynamics SI Version 2nd Ed.

Länkar

• Ukrainsk kryobil: flytande kväve istället för bensin // Highway, 21 oktober 2008 [1]
• Anmärkning om LN2- fordonet, ett fordon med flytande kväve som använder en kryogen värmemotor, vid University of North Texas.  (eng.) LN2 Fordon 1 - bit
• Termodynamiska egenskaper för olika bränslen (tabelldata)   (otillgänglig länk)
• Video av en bil som drivs av flytande luft , BBC - rapport (fordonet visas med start vid 52 sek.)

  Alternativa bränslefordon
  bränslecell	bränslecellsfordon
  Muskulös drivkraft	Elektrisk cykel Pedelec Velomobil
  solenergi	solbil solbuss elektriskt plan elektrisk båt
  Luftmotor	flygmobil Tryckluftfordon Turbin Tesla
  Elektriskt batteri och motor	Batteri ellok elektriskt plan Elektrisk cykel elektriskt skepp elbuss Cargo elfordon elbil Elmotorcyklar och skotrar elektrisk skoter bränslecellsfordon hybrid elfordon hybridlok lätt elfordon Plug-in hybrider
  biobränslemotor _	Alkoholbränsle Bioetanol ( cellulosaetanol ) biodiesel Biobränsle från alger Biogas Biobutanol biobensin förnybart bränsle E85 Flexbränsle Ecofuel Metanolens ekonomi metanol Biometanol vegetabiliska oljemotorer LPG bil ångbil
  Väte	bränslecellsfordon Vätgasenergi vätgasbil En bil med en vätgasförbränningsmotor Bioteknisk produktion av väte
  Övrig	Bilgasutrustning Flytande kväve fordon naturgasbil Propan
  Multibränsle	dubbelbränslebil Flexbränsle hybrid elfordon hybridlok Flerbränslemotor Plug-in hybrid elfordon gas-dieselmotor LPG bil
  Dokumentärer	Vem dödade elbilen? Vad är elbilen? Elbilens hämnd
  se även	vindturbin Nollutsläppsfordon