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曾经有人问，飞机机舱里面，为啥有时候会有一股煤油味呢？我就解释说，因为往飞机机舱里面供的气，是从发动机里面抽的。准确说是发动机的压气机，然后降个温，充进机舱，既能给飞机增压，也能给人提供氧气。
虽然航空煤油喷在发动机的燃烧室，也就是在压气机的下游。但是发动机这玩意它从前到后毕竟是通的，保不齐就有一些煤油分子扩散到前面的压气机，然后被抽到机舱里面了。你也就能在机舱闻到一股煤油味，没啥事，也不危险。
说到这插一嘴，这个煤油的味道，我觉得偶尔闻一下，别太浓，还挺好闻，不知道有没有人跟我一样。
航空煤油的味儿，可能还好。但是，保不齐以后会有人抱怨：为啥这飞机的机舱里面有一股尿骚味啊！这这这，这谁顶得住。
为啥这么说呢？因为以后的飞机，可能就不烧煤油了，而是烧氨气。这氨气的味道，就是尿骚味。
说到氨气，上过高中的肯定都熟悉。高中化学，氢气和氮气生产氨气的可逆氧化还原反应，难倒了多少英雄汉。
没上过高中，在家种地的，大概率也很熟悉。这年头谁家种地它不用化肥啊！（金坷垃广告）而生产化肥最重要的原料，就是氨气。人类为了种粮食，把生产氨的工艺摸得透透的，现在全世界每年生产氨气达到2亿吨，已经是产量最大的化工品了。
那你问了，为啥这氨气还能当燃料呢？内燃机或者燃气轮机烧天然气、烧氢气，咱多多少少都见过。这烧氨气，能行吗？能不能行，咱看个化学方程式。高中阶段也见过，但并不是重点，可能很多人没印象。
这化学方程式一看，是不是豁然开朗？要不咋说公式是人类智慧的结晶呢，一个公式，胜过千言万语。氨气可以燃烧，而且生成物还贼干净，就是氮气和水。
氨气和氢气一样，都能烧，但是氨气还有很多优点。最典型的，就是好储存，好运输。储存和运输，这也是氢气最大的软肋。
氢气是最干净的燃料，但是液氢的储存温度，达到了惊人的零下253℃。这么低的温度，学过热力学地知道这意味着啥。你让我升到零上253度，比喝凉水都容易。但是降到零下253℃，那可太难了。理论上，温度的最低值，也才零下273度啊！这意味着，液氢比世界上的大部分东西都要凉。
所以，现在市面上以氢气为动力的机器，基本都是用的压缩氢气，气态的，而不是液氢。倒不是不想用，而是实在太难用了。你想想，要维持储氢罐这么低的温度，你得付出多大的代价。
但是氨气就不同了，它在零上20度就能液化，压力大概是11个大气压。这个压力你要说特别高，那其实也还好。但是你要说低吧，也不低，你要知道小汽车的轮胎，那压力也仅仅就两三个大气压。
所以你问了，这装液氨的罐子，压力顶我三四个轮胎了，这玩意要是扛不住裂开了怎么办？那氨气不是漏了吗？这玩意可是有毒的啊。
哎呀好问题！这里不得不说到氨气另一个优点，就是极易溶于水。你肯定还记得咱中学的化学课，用氨气做的喷泉实验，它的原理不就是氨气易溶于水嘛。
易溶于水，就意味着泄露了好处理。如果发现氨气露了，直接用水枪嗞，效果好得很，很快就给全吸收了。如果没有水枪，你发现氨气泄露了，也跑不掉，那就赶紧找块布，不管是短袖裤子还是毛巾，都行。用水把布弄湿，或者撒泡尿，捂着鼻子。
而且，氨气这个东西它刺鼻子，人稍微闻一点就呛得慌，所以你也很容易能发现氨气泄露。
说了这么多氨气的优点，那就没缺点吗？那肯定有，人类发明内燃机，以及掌握大规模生产氨气的方法，都已经一百多年了。如果氨气这么好使，现在这满大街跑的车，满天飞的飞机，哪还有石油的份儿。
氨气它做燃料最大的问题，就是不好点着。它虽然可以燃烧，但是点火温度很高，燃点是650多度，比汽油高了一二百度。而且点火能量也很高，普通的火花塞，你把它屎都给累出来，也很难点着。
这么难点着咋办呢？就想起了小时候，在家烧地锅。那大柴火不好点着，所以就搞点草或者纸，点着去做引火。
在这也一样，一般烧氨气的机器，都会用其它燃料当引火。这个引火，可以是汽油、可以是柴油，也可以是氢气，反正只要比氨气更容易点着就行。
除了不好点着这个最大的缺点，氨气还有个不大不小的缺点。理论上说，氨气和氧气反应，生成的是很干净的氮气和水。但是在实际反应中，会多多少少产生一些氮氧化物。像什么一氧化氮二氧化氮。这些东西处理不好了，那污染也很严重，比如酸雨。
但是产生氮氧化物这个锅，也不能就让氨气来背，说它脏。汽车烧汽油，不照样会产生氮氧化物嘛，只要有氮气，有氧气，就很难避免它俩会结合。现在汽车上不都装了尾气催化剂嘛，贵金属的，不便宜，可以把这些污染物给处理了。
其实氨气做燃料，在航空航天领域并不是什么新鲜事物，老早就有了。在汽车以及轮船上，烧氨气的历史更久，也更普遍。比如第二次世界大战期间，柴油这种东西可是军需品，肯定优先供给军队。
比利时被德国占领后，国内的柴油短缺，公交车都跑不起来了。所以就改装了100多台公交车的内燃机，来烧氨气和煤气的混合物。
在船舶行业，氨气可能更有前途，船舶行业每年都会定期开大会，叫什么氨燃料动力产业国际峰会。看这大会的名字，目的就很明确，就是在船舶上，彻底将石油淘汰，换成氨气。看到个数据，说到2044年，几乎所有新建的船，都将开始烧氨气。
在航空行业，烧氨气就稍显冷门了。最有名的，就是美国在上个世纪六十年代放飞的X-15飞机。这个飞机是个高空试验机，飞到了10万米高，速度更是达到了惊人的6.7倍音速。而且你要注意，这个飞机，不是无人机，它是有人驾驶的。
有时候就不得不感叹，你要说美苏冷战好吧，它肯定不好。但是你要说它不好吧，也正是在那几十年里面，因为冷战，人类才搞出来那么多一直到今天都没法打破的科学记录。从某种程度上说，这也算是一种暴力美学吧。
X-15飞这么高，普通的涡轮航空发动机那指定不行了，10万米的高度，它没有氧气啊！航空发动机离了氧气，能憋死。所以，X-15它装的发动机其实是个火箭发动机。
咱们知道，火箭发动机的一大特点，就是它出差跑远门，都自己带干粮，燃料和氧化剂，根本不依赖空气。而X-15的火箭发动机，它带的燃料，就是氨气。氧化剂，是液氧。
那一次试验之后，氨气就很少在出现在飞机上了，比氢气和天然气都冷门。现在这个阶段，基本都还在可行性验证阶段，未来的路还有很长。
像美国的NASA，在今年就投了1000万美元，搞了个项目，让中佛罗里达大学去研究烧氨气的发动机。期望能改装一下波音737max 8飞机，把它搞成烧氨气的。对，你没听错，这个飞机就是这两年被全世界停飞的737 max8。
另外，澳大利亚有个研究氢能源飞机的公司，也计划做个氨动力的。反正氢气和氨气它俩至少有个共同点嘛，就是都没有碳排放。
这个公司计划改个私人飞机，法国达索公司的猎鹰50。能坐差不多十个人，体量比737小多了。但是我觉得这比737强，这做项目的选啥不好，为啥要选737 max这个飞机，多特么不吉利啊。
总之，你想在机舱里面闻到尿骚味，三五年里面是没指望了，得好好等等。
最后再插一嘴，如果你感觉烧氨气太粗暴，不够文雅，可以曲线救国，通过燃料电池，用氨气发电。
也许是因为氨气太稳定了，直接用它做燃料电池的燃料，比较费劲，不能用普通的燃料电池，也就是氢气用的质子交换膜燃料电池。而需要用固体氧化物燃料电池，这种电池是一种高温电池，需要在800-1000℃的高温下运行，比氢燃料电池的几十度，高太多了。所以，成本肯定挺高。
你要是嫌太贵，那还可以进一步曲线救国，把氨气再分解成氢气和氮气。氢气和氮气合成氨气本来就是可逆反应，所以再把氨气分解回去，也并不难。搞出来了氢气，那后面就好办了，氢燃料电池现在用的很六。
氢能源飞机之外，这个烧氨气的新能源飞机就说到这。辛苦我了，请求点个赞~
祝大家都能拥有双休~么
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匿名
发表于 2024-11-7 02:37:04
发表于 2023-5-20 16:43:26
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