현재, 암모니아를 제트 엔진의 연료로 사용하는 연구가 진행되고있다. 암모니아는 뭐랄까...인체에 있어서 요소에 포함 된 코를 찌르는 듯한 냄새의 그 암모니아이다.
영국 항공 우주 기업 "리액션 엔진즈 사"와 "과학 기술 시설 연구 회의(STFC)"가 목표하는 것은, 최첨단의 열교환 기술과 촉매를 조합해 실현하는 화석 연료를 사용하지 않는, 카본 프리 항공 여행이다.
■ 비행기가 배출하는 이산화탄소를 줄이기 위해 노력
비행기에 탑재되는 제트 엔진은, 석유의 분별 증류 성분 중 하나인 "케로신"을 주성분으로하는 연료를 이용하여, 음속 이상의 속도와 승객및 화물 운송을 가능하게한다.
그러나, 제트 연료는 화석 연료이며, 이산화탄소가 대량으로 배출되기 때문에, 항공 산업과 정부로서는 2050년까지의 근본적인 대책이 요구되고있다.
제트 연료를 대체 할 새로운 에너지 원이 요구되고있는 것은 이 때문이다. 그러나 그러한 대안의 대부분은, 기존의 연료에 비해 에너지 밀도가 낮다는 등의 결점이있다.
예를 들어, 현재 배터리의 성능에서는, 꽤 소형의 비행기를, 거의 아무것도 적재하지 않은 채 짧은 거리를 비행 할 수 밖에 없다. 액체 수소라면 에너지 밀도에 대해서는 어느정도 가능하겠지만, 실제로 사용하려면 비행기의 설계를 쇄신하고 새로운 인프라까지 갖춰야한다.
■ 암모니아 연료는 이산화탄소를 배출하지 않는다
암모니아를 항공기 연료로 사용한다는 발상 자체는 오래되었다.
에너지 밀도는 경유의 3분의 1밖에 되지않지만, 액화하여 저장하는 것이 쉽고, 1950, 60년대에는 고고도 극 초음속 실험기 X-15에 사용된 실적도 있다. 그리고 무엇보다 이산화탄소를 배출하지 않는다.
문제가 있다면, 그것을 비용면에서 실용 가능하게하는 것이었다.
그래서 리액션 엔진즈 사는, 자사의 공기 흡입식 엔진 "SABRE"에 채용되고있는 열교환 기술과 STFC의 선단 촉매를 조합하여 새로운 추진 시스템을 개발하고있다.
신형 시스템에서는, 단지 현재의 등유와 마찬가지로 암모니아를 냉각, 가압하여 액화 한 상태에서 날개 부분에 저장.
탱크에서 암모니아를 퍼 올리는데에는, 열교환에 의해 엔진으로부터 나온 열을 이용한다. 데워진 암모니아는 화학 반응기로 보내지고, 여기서 촉매에 의해 일부가 수소로 분해된다.
제트 엔진은, 이 암모니아 수소의 혼합기를 연소시켜, 동력을 얻는다. 배출되는 것은 주로 질소와 수증기 뿐이다.
■ 기존의 기체와 엔진을 유용 가능
리액션 엔진즈 사에 따르면, 암모니아의 에너지 밀도는 충분히 높기 때문에 기체의 설계를 크게 바꿀 필요는 없고, 엔진의 개량도 단시간에 가능하다고한다. 현시점에서는 지상에서 실험이 이루어지고 있으며, 수년 내에는 시험 비행도 실시 될 전망이다.
"리액션 엔진즈 사의 열교환 기술과 STFC의 촉매가 합쳐지는 것으로, 게임 체인저라고 말할 수있고, 환경 친화적 인 암모니아 기반의 항공 추진 시스템을 개발하는 것이 가능합니다"
기체도 엔진도 기존의 것을 그대로 유용 가능한 덕분에, 카본 프리 항공 여행으로의 전환이 빠르게 진행 될 것으로 예상 할 수있다라는 것. 2050년보다 훨씬 이전에 첫 취항이 실현된다고해도 전혀 이상하지 않다는 것이다.
