Kriyojenik yakıt

Bu türdeki yakıtlar genellikle, bir motorun içindeki iteneğe/pistona güç iletilmesi amacıyla bir gazın üretiminin ve akışının düzenlenmesi/kontrol edilmesi yönetimini kullanılar. Basınçtaki büyük değişiklikler kontrol edilirelek motorun pistonlarına yönlendirilir. Denetlenen/Düzenlenen Gaz yakıtın mekanik güce dönüşmesinden dolayı pistonlar hareket ederler. Bunu güzel bir örneği olarak Peter Dearman'nın sıvı hava cihazı gösterilebilir. Bazı atıl yakıtlar aşağıda verilmiştir:

• Sıvı Azot (ing:Liquid nitrogen)
• Sıvı hava
• Sıvı helyum
• Sıvı neon

Bu tür yakıtlar sıvı yakıtın yararlı özelliklerinin yanı sıra, yakıt içeriğinin alev-alabilir doğasını, ayrıca bir güç/enerji kaynağı olarak kullanırlar. Bu tür yakıtların ana kullanım alanı roketlerdir. Bazı yanıcı yakıtlar aşağıda verilmiştir:

• Sıvı hidrojen
• Sıvı doğal gaz (LNG)
• Sıvı Metan

Doğal gazın saklama, taşıma ve kullanma amacıyla sıvılaştırılması maliyet açısından çok faydalı olsa da, gazın yaklaşık olarak yüzde 10 ile 15'lik kısmı işlem sırasında kullanılır/tüketilir.[7]. En verimli işlem çeşidi, propan soğutması'nın (en: propane refrigeration) dört aşamasını ve etilen soğutması'nın iki aşamasını içerir. Fazladan bir soğutucu madde aşaması eklenebilir, ancak bunun için gerekli fazladan ekipman giderleri fazladan soğutucu madde eklenmesini ekonomik olarak yararsız hale getirir. Verim, kademeli saf bileşen süreçlerine bağlı olabilir. Bu süreçler, soğutucu yoğuşması ile ilişkilendirilen sıcaklık farkını absorbe etmek/yutmak amacıyla kullanılan kaynağın tamamını azaltır/minimize eder. En verimli süreç, verimi çok yüksek ısı geri kazanımı ile saf soğutma maddelerinin kullanımını birleştirmektedir. Sıvılaştırma tesislerinin süreç tasarımcılarının hepsi kanıtlanmış teknolojileri kullanırken hep aynı zorlukla karşılaşmışlardır: bir karışımı saf soğutma maddesi kullanarak soğutabilme ve yoğunlaştırabilme. En uygun hale getirilmiş bir kademeli süreçte, soğutulması ve yoğunlaştırılması gereken karışım, besleme/kaynak gazı olmaktadır. Propan karıştırılmış soğutma maddesi süreçlerinde, soğutulması ve yoğunlaştırılması gereken iki karışım, besleme/kaynak gazı ile karışık soğutma maddesidir. Verimsizliğin baş kaynağı, sıvılaştırma süreci sırasındaki ısı alışverişi silsilesinde bulunmaktadır.[8]

• Kriyojenik yakıtlar, çevresel açıdan benzin ya da fosil yakıtlara göre daha temizdir. Mal taşırken, başka şeylerin yanı sıra, benzin yerine LNG kullanılarak sera gazı oranı potansiyel olarak %11–20 civarında azaltılabilir [9].
• Çevre-dostu özelliklerinin yanı sıra, ülke içi taşımacılığın maliyetini yüksek orana azaltma potansiyeline sahiptirler çünkü fosil yakıtlara göre daha bolca bulunabilmektedirler[9].
• Kriyojenik yakıtlar, fosil yakıtlara göre daha yüksek bir kütle akış oranına sahiptirler ve sonuç olarak, bir motorun içinde yakıldıkları zaman, daha fazla itme ve güç üretiler. Bu da motorların genel olarak daha az yakıt kullanmak suretiyle, günümüz gaz motorlarından (ing:gas engine), daha fazla yol olabileceklerini göstermektedir[10].
• Kriyojenik yakıtlar , doğaya kazara dökülmeleri durumunda çevreyi kirletmemektedirler. Sonuç olarak yakıt dökülmesi sonrası tehlikeli atık temizleme gibi bir gereksinim oluşmayacaktır[11].

• LNG gibi bazı kriyojenik yakıtlar doğal olarak yanıcıdırlar. Dökülmüş/saçılmış yakıtın alev alması büyük patlamalara yol açabilir. Mesela LNG motoru olan bir arabanın kaza geçirmesi durumunda böyle bir patlama meydana gelebilir[11].
• Kriyojenik saklama tankları yüksek basınca dayanıklı olmalıdır. Yüksek basınçlı yakıt tankları daha kalın duvarlar/çeperler ve daha güçlü alaşımlar gerektirir ve bu da araç tanklarının daha ağır olmasına yol açar; bağlı olarak da performans ve pratikteki kullanım kolaylığının kaybına yol açar.
• Zehirleyici (ing:non-toxic) etkisi olmamasına rağmen, kriyojenik yakıtlar havadan daha ağırdırlar ve bu da havasız kalarak boğulmaya yol açabilmektedir. Sızıntı olması durumunda, sıvı hemen kaynayarak çok yoğun ve soğuk bir gaz kütlesi haline gelecektir, bu haldeyken gazın solunması ölümcül olabilir[12].