مولد غاز
المحتويات
على سبيل التعريف، مولد الغاز هو جهاز لانتاج الغاز، يُمكن استخدامه لتشغيل تربينة أو توليد غاز من مصدر صلب أو سائل عندما يكون تخزين الغاز مضغوطاً غير مرغوب فيه أو غير عملي. ونتناول فيما يلي مزيدًا من التفاصيل.
وفي السياق ذاته، تشمل أنواع أخرى من مولدات الغاز تلك المستعملة في الوسادة الهوائية للسيارات، والتي صُممت لانتاج كمية محدودة من غاز خامل سريعاً إلى جانب مولد الأكسجين الكيميائي، الذي يوفر أكسجين بمعدل ثابت للتنفس على فترة طويلة.
وفي هذا السياق، استُخدمت مولدات الغاز المحمولة التي تحول الفحم إلى خلال الحرب العالمية الثانية لتشغيل العربات، وذلك كوسيلة لتخفيف النقص في البنزين المتاح.
التطبيقات الشائعة
وفي هذا السياق، تُستعمل مولدات الغاز من هذا النوع لتشغيل المضخات التوربينية في محركات الصواريخ، وتُستعمل بواسطة بعض وحدات الطاقة المساعدة لتشغيل المولدات الكهربائية والمضخات الهيدروليكية.
إضافةً إلى ذلك، يشير مصطلح «مولد الغاز» إلى جهاز يستعمل وقود الصواريخ لتوليد كميات كبيرة من الغاز. يُستعمل هذا الغاز عادة لتشغيل التربينة بدلاً من توفيرقوة دفع كما في محركات الصواريخ.
2NaN3 -> 2 Na + 3 N2
كذلك، يكون الصوديوم الناتج خطيراً، لذلك تُضاف مواد أخرى مثل نترات البوتاسيوم والسليكا لتحويله إلى زجاج السليكات (الزجاج المائي).
كمصدر للطاقة
إضافةً إلى ذلك، استُخدمت كذلك مولدات الغاز لتشغيل الطوربيدات، مثلًا طوربيد الأسطول الأمريكي الذي شُغل بماء الأكسجين.
وفي هذا السياق، استعملت كل منوحدة الطاقة المساعدة للمكوك الفضائي ، ووحدة طاقة الطوارئ لطائرة إف-16 الهيدرازين كوقود. يقوم الغاز بتشغيل التربينة، التي بدورها تُشغل المضخات الهيدروليكية. تُشغل كذلك وحدة طاقة الطوارئ المولد الكهربائي في طائرة إف-16.
وعلى صعيد آخر، استعمل صاروخ V-2 ماء أكسجين متحلل بواسطة تحفيز محلول بيرمنجنات الصوديوم كمولد غاز. استُخدم هذا لتشغيل مضخة توربينية لضغط وقود الصاروخ الأساسي الأكسجين السائل والإيثانول.
كذلك، حُرق بعضاً من الوقود الأساسي في ساتورن 5 إف-1 والمحرك الأساسي للمكوك الفضائي لتشغيل المضخة التوربينية. استعمل مولد الغاز في هذه التصاميم خليط وقود غني جداً بالوقود للحفاظ على درجة حرارة اللهب منخفضة نسبياً.
ومن ناحية أخرى، يتحلل محلول مركز من فوق أكسيد الهيدروجين (ماء الأكسجين) يُعرف باسم بروكسيد سريع التطاير، لانتاج أكسجين وبخار ماء طبقاً للمعادلة الكيميائية التالية:
النفخ وإخماد الحريق
كذلك، يتحلل أزيد الصوديوم في تفاعل طارد للحرارة إلىالصوديوم والنيتروجين طبقاً للمعادلة التالية:
تُستعمل مولدات غاز مماثلة لإخماد الحريق.
علاوةً على ذلك، تستعمل الكثير من وسائد هواء السيارات أزيد الصوديوم للنفخ (اعتباراً من عام 2003). ينتج غاز النيتروجين من تحلل محفزات شحنة صغيرة من مصدر ناري، يقوم بنفخ الوسادة الهوائية في قرابة 30 ملي ثانية. قد تحتويالوسادة الهوائية التقليدية فيالولايات المتحدة نحو 130 جرام من أزيد الصوديوم.
N2H4 → N2 + 2 H2
من جانب آخر، يُمكن أن تُستعمل الكثير من مكونات وقود الصواريخ الصلب كمولدات غاز.
4NH3 + N2H4 → 3 N2 + 8 H2
2H2O2 → 2 H2O + O2
3N2H4 → 4 NH3 + N2
من جانب آخر، يتحلل الهيدرازين إلى نيتروجين وهيدروجين. يكون التفاعلطارد للحرارة بشدة، وينتج حجم كبير من الغاز الساخن من حجم صغير من السائل، وتعبر المعادلات التالية عن التفاعل:
توليد غاز الوقود
انظر كذلك
من جهة ثانية، قد يُستعمل جهاز يحولالفحم أو أي مادة كربونية إلى غاز المولدات، كمصدر لوقود الغاز للاستخدام الصناعي. استُخدمت أنواع محمولة من هذا النوع من مولدات الغاز خلال الحرب العالمية الثانية لتشغيل العربات، كوسيلة لتخفيف النقص فيالبنزين المتاح.
توليد الأكسجين
في هذا الإطار، يوفر مولد الأكسجين الكيميائي أكسجين للتنفس بمعدل ثابت على فترة طويلة. تُستعمل كلورات وفوق كلورات الصوديوم والبوتاسيوم والليثيوم.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟