آموزش

موتورهای آمونیاکی چگونه کار می‌کنند و نقاط قوت و ضعف آن‌ها چیست؟

جدیدترین مقاله آموزشی پدال به معرفی موتورهای آمونیاکی و مقایسه میزان آلایندگی آن‌ها با خودروهای برقی می‌پردازد.


آمونیاک جزو شناخته‌شده‌ترین مواد شیمیایی در دنیاست. اگر در رشته کشاورزی مشغول به کار باشید احتمالاً با این ماده آشنایی دارید چراکه حدود ۸۰ درصد آمونیاک تولیدی به عنوان کود شیمیایی بکار می‌رود. البته آمونیاک کاربردهای دیگری همچون محصولات پاک کننده خانگی نیز دارد. البته یکی از ویژگی‌های ماده موردبحث که خیلی هم به چشم نیامده قابلیت اشتعال و احتراق آن است به این معنی که آمونیاک می‌تواند در یک وسیله نقلیه بکار درون‌سوز بکار رود. با اینکه نیسان تصمیم گرفته سرمایه‌گذاری روی خودروهای بنزینی را متوقف کرده و روی خودروهای برقی تمرکز کند اما تویوتا همچنان به تولید خودروهای درون‌سوز با استفاده از سوخت‌های پاک‌تر اعتقاد دارد. استفاده از آمونیاک به عنوان سوخت ایده جدیدی نیست و برخی خودروها در جنگ جهانی دوم از آن استفاده کرده‌اند. تویوتا نیز با همکاری گک موتورز چین می‌خواهد بداند ترکیب آمونیاک مایع با سوخت‌هایی همچون گازوئیل یا هیدروژن می‌تواند گزینه‌ای مطلوب برای خودروها باشد یا خیر. این ترکیب جدید باعث تولید سوختی شده که ۹۰ درصد آلایندگی کربنی کمتری در مقایسه با سوخت بنزین دارد.

اما چرا آمونیاک با سوختی همچون گازوئیل ترکیب می‌شود؟ مشکل آمونیاک به سرعت اشتعال آن مربوط می‌شود. با اینکه آمونیاک قابل‌احتراق است اما سرعت حرکت و اشتعال آن در پیشرانه خودرو می‌تواند بسیار کندتر از بنزین باشد و به سختی پیستون‌ها را به حرکت درآورد. واضح است که هیچ‌کسی یک خودروی کم‌توان را انتخاب نخواهد کرد بنابراین آمونیاک باید با مواد شیمیایی دیگر ترکیب شود و از طرفی تولید یک سوخت جدید با ۹۰ درصد آلایندگی کمتر نسبت به بنزین خبر بسیار خوبی است.

حدود ۱۵۰ سال است که سوخت‌های فسیلی نیروبخش وسایل نقلیه کوچک و بزرگ در سراسر دنیا بوده‌اند و آلایندگی حاصل از آن‌ها مشکلات زیست‌محیطی زیادی را ایجاد کرده است. با تغییرات شدید آب و هوایی و گرمایش جهانی، تقاضا برای خودروهایی با سوخت‌های پاک‌تر بیشتر شده و شرکت‌های مختلفی روی سوخت‌های جایگزین از جمله سوخت‌های زیستی کار کرده‌اند اما در حال حاضر الکتریسیته و خودروهای برقی بیش از همه فراگیر شده‌اند. خودروهای برقی از موتور و باتری استفاده می‌کنند و با تخلیه شارژ باتری‌ها باید خودرو را مجدداً شارژ نمود. برخی افراد خودروهای هیبریدی را به مدل‌های برقی ترجیح می‌دهند چراکه توان پیمایش بیشتری دارند. اگرچه خودروهای برقی همچنان آلایندگی دارند اما میزان آن کمتر از آلایندگی خودروهای درون‌سوز سنتی است.

موتور آمونیاکی تویوتا هیچ‌گونه آلایندگی کربن دی‌اکسید ندارد زیرا در ترکیب شیمیایی آن اصلاً اتم کربنی وجود ندارد. قطعاً چنین سوختی پاک و ایده آل به نظر می‌رسد، این‌طور نیست؟ خیر چراکه در بالا گفتیم آمونیاک برای اینکه بتواند در موتور خودرو به عنوان سوخت کار کند باید با مواد شیمیایی دیگر که سرعت اشتعال بهتری دارند ترکیب شود. به همین خاطر است که این سوخت میزان آلایندگی را ۹۰ درصد کاهش می‌دهد نه ۱۰۰ درصد. نکته بعدی به آزاد شدن گازهای سمی اکسید نیتروژن از موتورهای آمونیاکی مربوط می‌شود. این گازها می‌توانند باعث بارش باران اسیدی و مشکلات جدی برای سلامت انسان شوند. اگر سیستم کمپرس از کار بیفتد این مواد سمی وارد جو زمین شده و بسیار مخرب‌تر از آلایندگی موتورهای درون‌سوز خواهند بود؛ بنابراین اگرچه آمونیاک به خودی خود آلایندگی کربنی ندارد اما برای عملکرد مناسب باید با مواد دیگر ترکیب شود. نتیجه نهایی سوختن این مواد آزاد شدن برخی مواد سمی است و بنابراین نمی‌توان آن را بهتر از موتورهای بنزینی دانست.

اما تصور کنید سیستم کمپرس به خوبی کار می‌کند و هرگز خطر آزاد شدن گازهای سمی اکسید نیتروژن در جو زمین وجود ندارد. در این حالت موتورهای آمونیاکی می‌توانند روش پاک دیگری برای حمل‌ونقل در کنار خودروهای برقی باشند اما بازهم باید کارهای زیادی برای اطمینان از عملکرد درست چنین موتورهایی صورت پذیرد. اول اینکه آمونیاک ماده‌ای خورنده است و می‌تواند با موادی همچون پلاستیک و مس که در زیر کاپوت هر خودرویی بکار رفته واکنش دهد. علاوه بر این نقطه‌جوش آمونیاک بسیار پایین است. اگرچه بنزین معمولی تا رسیدن به دمای ۵۵ درجه سانتی‌گراد نمی‌جوشد اما نقطه‌جوش آمونیاک منفی ۳۳ درجه سانتی‌گراد است؛ بنابراین تنها راه برای جلوگیری از بخار شدن این ماده در خودرو ایجاد بخش تحت‌فشاری است که دما را زیر صفر نگه دارد. اگرچه این کاری غیرممکن نیست اما قطعاً چالش‌های دیگری را ایجاد می‌کند؛ بنابراین تویوتا یا هر برند دیگری که موتورهای آمونیاکی می‌سازد نمی‌تواند فقط با اصلاح موتورهای موجود کار را پیش ببرد. این شرکت‌ها مجبور هستند موتورها را از صفر و با رفع چالش‌های یاد شده طراحی کنند. احتمالاً چنین موتوری جزو عجیب‌ترین موتورهای تاریخ صنعت خودرو خواهد بود. نظر شما چیست؟

میانگین امتیازات ۵ از ۵
از مجموع ۵۹ رای

شاهین احمدزاده

نویسنده و مترجم مجله "پدال"

مطالب مشابه

‫۱۵ دیدگاه‌ها

  1. MoonD

    ۶ مهر ۱۴۰۳
    سوابق: (1 ديدگاه)

    “اگرچه خودروهای برقی همچنان آلایندگی دارند اما میزان آن کمتر از آلایندگی خودروهای درون‌سوز سنتی است.” خودرو های برقی چطوری آلایندگی دارند؟

    موافقم 9
    مخالفم 11
    1. datsun

      ۶ مهر ۱۴۰۳
      سوابق: (3942 ديدگاه)

      آلایندگی که برای تولید برق میشه و آلایندگی تولید باتری

      موافقم 32
      مخالفم 3
      1. amirkhanzadeh

        ۶ مهر ۱۴۰۳
        سوابق: (1034 ديدگاه)

        دقیقا یک جورای خود برقی ها هم تولید آلایندگی زیادی دارند

        موافقم 20
        مخالفم 4
        1. SMS

          ۱۰ مهر ۱۴۰۳
          سوابق: (578 ديدگاه)

          یک خود برقی ها اگر از انرژی های تجدید پذیر استفاده نکن آلایندگی زیادی دارند به خاطر استفاده از ذغال سنگ
          دو اینکه بنظرم برای اتوبوس های شهری خوب خواهند بود

    2. مهیار

      ۷ مهر ۱۴۰۳
      سوابق: (26 ديدگاه)

      آلایندگی در پرسه تولید خودرو و تولید برق برای خودرو . چیزی به اسم اثر کربنی هست ، توی اینترنت سرچ کم متوجه میشی

    3. محمدرضا خزعلی

      ۷ مهر ۱۴۰۳
      سوابق: (1 ديدگاه)

      باطری های لیتیومی

  2. GRT

    ۶ مهر ۱۴۰۳
    سوابق: (33 ديدگاه)

    چالش های آمونیاک خیلی زیاده
    در حال حاضر اول برق و بعدش هیدروژن منطقی ترین گزینه‌هان . هیدروژن بزرگترین نقصش زیرساخت مناسبه وگرنه حتی بکارگیری هم شده

    موافقم 16
    مخالفم 3
  3. احسان

    ۶ مهر ۱۴۰۳
    سوابق: (152 ديدگاه)

    دوستان اهل فن نظر بدید،به نظرتون استفاده از اتانول به عنوان سوخت همچون برزیل منطقی تر نیست؟ چون هم میشه فرآیند تولید اتانول رو سبز کرد. هم میزان سمی یودن کمتری داره،هم تکنولوژی خودروهای اتانول سوز همین الان هم موجوده به صورت انبوه و هم ارزان تره و هم آلودگی به مراتب خیلی کمتری داره.در صورت تصادفات هم مشکل خاصی به وجود نمیاد.

    موافقم 19
    مخالفم 1
    1. مهدی دهقان

      ۶ مهر ۱۴۰۳
      سوابق: (25 ديدگاه)

      تازه هر وقتم ماشینت خراب بشه یه لیتر از باک میکشی نوش جان میکنی مغزت خیلی قبل از خودت میرسهه به مقصد اتانول هم میتونه سوخت ماشینت باشه هم رااننده 😎😎😅😅

      موافقم 12
      مخالفم 3
      1. حسین

        ۷ مهر ۱۴۰۳
        سوابق: (2 ديدگاه)

        اون اتانول تو باک ترکیباتی داره که نمیشه خورد و خالص نیس

    2. Saeed Boroomand

      ۷ مهر ۱۴۰۳
      سوابق: (537 ديدگاه)

      اتانول گرونه. واسه ی بعضی کشور ها مثل امریکا و برزیل که ذرت و یا نیشکر زیادی دارن به صرفه اس مخلوط کردن بنزین با چند درصد اتانول. کلا سوخت مزیت عمده اش ذخیره کردن اون هست بخصوص هیدروژن که میشه انرژی باد و خورشید رو باهاش هیدروژن ساخت،

  4. رضا

    ۷ مهر ۱۴۰۳
    سوابق: (1 ديدگاه)

    ماشین خورشیدی نمیشه ساخت اصلا آلایندگی نداشته باشه؟

    1. Saeed Boroomand

      ۷ مهر ۱۴۰۳
      سوابق: (537 ديدگاه)

      انرژی همه ی طیف های خورشید روی هم چه اونایی که میبینیم و چه نمیبینیم به جز نوترینو ها، خارج از جو زمین کمی بیش از یک کیلووات بر هر متر مربعه.
      حدود هشتصد نهصد وات از این انرژی میرسه به جاهایی که رطوبتشون کمتره و ارتفاهشون از دریا بیشتره و هواشون تمیز تره. فرقی نداره زمستون باشه یا تابستون، قطب شمال باشه یا استوا، تفاوت فقط توی زاویه ی برخورد نور به زمینه،
      مداکثر بازده یه سلول خورشیدی حدود سی و سه درصد هست، به این دلیل که انرژی فوتون های کمتر از حد مشخصی رو سلول جذب نمیکنه و بخشی از انرژی فوتون های پر انژی تر رو هم از دست میده.
      میشه سلول چند اتصالی ساخت و روی کاغذ بازده رو به حدود شصت درصد هم رسوند که گرونه.
      اگه بازده یه سلول یک متر مربعی رو دویست وات ساعت بگیریم، انرژی اش واسه ی روندن یه دوچرخه برقی کافیه. به همین دلیل پاسخ به سوالتون خیر هست. بجز این کلی جا هست که سلول خورشیدی رو اونجا بگذارن، حتی گذاشتنش روس سقف خونه ها هم اشتباهه و بهتره که کمپانی های بزرگ توی مقیاس بزرگ این کارو بکنن. همونطور که گذاشتن ژنراتور نولید برق گازوییلی توی خونه ها اشتباهه و همون طور که گذاشتن پمپ آب برای طبقات بالا تویخ ونه ها اشتباهه…
      موتور آمونیاک رو هم خیلی نباید جدی گرفت، البته…

  5. جلیل

    ۷ مهر ۱۴۰۳
    سوابق: (1 ديدگاه)

    وقتی تو ایران کمبود برق تو تابستون داریم
    پس خودرو برقی بدرد نمیخوره
    بخواهیم برای تولید برق از مازوت استفاده کنیم بنزین بسوزیم بهتره که
    CNG آلودگی‌ کمتری داره البته باید استخراج از میادین مشترک گاز با قطر رو الویت بدیم

    1. Saeed Boroomand

      ۷ مهر ۱۴۰۳
      سوابق: (537 ديدگاه)

      بازده نیروگاه ها خیلی بیشتر هست تا ماشین های درون سوز، هزینه شون هم میتونه خیلی کمتر باشه

      موافقم 2
      مخالفم 1

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفاً از نوشتن به‌صورت پینگلیش، اجتناب نمایید. نظرات حاوی توهین، عبارات غیراخلاقی، سیاسی، مطالب غیر مرتبط، اسپم، ترول و تبلیغاتی پذیرفته نمی‌شوند. برای تغییر آواتار خود می‌توانید از سایت گراواتار استفاده نمایید.

دکمه بازگشت به بالا