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Utiliser l'hydrogène l'azote et l'ammoniac pour un aérostat ininflammable

le 26-10-2017 à 06:33 #
Bonjour,

L'hélium c'est TRÈS cher environ 1500€ le kg et c'est lourd et cela fuit il existe un gaz deux fois plus léger (qui fuit moins ?) Le prix de l'hydrogène à la pompe étant de 9,50 €/kg la différence est notable

Le problème c'est l'Hindenburg


Mais tout problème à une solution
l'hydrogène brûle par oxydation pas d'oxygène pas de combustion
YAKA couper l'hydrogène de tout contact avec l'oxygène

et ceci en l'enfermant dans un ballon d'azote (très bon marché)
Cela ferait un aérostat moins cher, plus facile à conduire(par régulation de gonflage/dégonflage de ballast à l'ammoniac) les batteries peuvent servir de lest d'urgence et le gain de poids due à la bien plus faible densité de l'hydrogène le rend plus petit

Un ballon d'hydrogène-2 fois plus léger que l'hélium est gonflé dans un ballon d'azote (seulement 3% plus léger que l'air mais facile à confiner et peu sensible à la chaleur en expansion) empêchera tout feu d'hydrogène
Quelques aménagement devrait être réalisé pour que la poussée du ballon d'hydrogène se fasse sur des points limités afin que le ballon d'hydrogène soit centre dans le ballon d'azote
Il faut noter que l'enveloppe du ballon hydrogène n'a pas besoin d'être très renforce car elle n'est pas en contact avec les agressions extérieures

Bien entendu on utilisera plusieurs ballons
ajouter quelques ballons d'ammoniac (2 fois plus légers que l'air) de gaz inclus dans des ballon d'azote
Un petit compresseur de réfrigérateur peut être utilisé pour liquéfier l'ammoniac, ce qui fera descendre le ballon et l'ouverture de la valve d'ammoniac liquide comprimé soulèvera le ballon.
des tubes en nylon peuvent être utilise pour remplacer le cuivre et remplir ou vider les ballast

C'est du domaine public mais si vous le faites vous m'offrez une bière

En passant l'idée m'avait été soufflé par @Karthesius (ou est tu ? )


1kg d'hydrogène c'est 11,12 m3 poids de 11.12 m3 d'air *1.2 = 13.344 kg
soit un ballon de 625kg 47kg d'hydrogène 446€


1 kg d'hélium c'est 5.6 m3 poids de 5.6 m3 d'air = 6.72 kg
soit pour un un ballon de 625kg 93 kg d'hélium 139000€

il faudra donc un ballon de 520 m3 soit 10m de diametre


(Modifié par rokag3 le 26-10-2017 à 07:41)
Re: Utiliser l'hydrogène l'azote et l'ammoniac pour un aérostat ininflammable
le 26-10-2017 à 11:50 #
<<<<En passant l'idée m'avait été soufflé par @Karthesius (ou est tu ? ) >>>>

Plus de nouvelles de lui depuis le 4 octobre à 19:06 et chute brutale de fréquentation du forum à partir de mars 2017 !
Re: Utiliser l'hydrogène l'azote et l'ammoniac pour un aérostat ininflammable
le 26-10-2017 à 14:36 #
Alors ce procédé a été breveté le 12.06.1924
https://patentscope.wipo.int/search/ar/detail.jsf;jsessionid=F4E02F34D3E7765EE46968A019D641F8.wapp2nA?docId=GB134157891&recNum=124&office=&queryString=airship+OR+lighter-than-air&prevFilter=&sortOption=&maxRec=206

Il faudrait donc parvenir à convaincre des politiciens imbéciles qui ne savent fonctionner qu'en dichotomie et cela n'est pas gagné.
de plus l'utilisation d'ammoniac pour les ballast permettrait de limiter les transferts de l'hydrogène gaz très inflammable. L'ammoniac est difficilement inflammable sans catalyseur .

L'utilisation d'aérostat permettrait des économies d'énergies considérable le transport de charges très lourdes et de grosse tailles . Les compresseurs pour l'ammoniac peuvent être placé sur les moteurs de propulsion et il est très facile de maintenir une flottabilité parfaite à moindre coût avec l'électronique dont nous disposons aujourd'hui de même que l'utilisation de niveau de vol trop bas pour l'aviation commerciale allié à des systèmes de dialogue en réseau pour assurer l'anticollision .


Re: Utiliser l'hydrogène l'azote et l'ammoniac pour un aérostat ininflammable
le 26-10-2017 à 18:42 #
coucou Rocag et Seti..
en voyant le titre de ton sujet, j'ai eu une resurgence d'un passé qui m'a laissé de bons souvenirs

(je me connecte hélas deja rarement, mais je suis heureux de m'etre connecté aujourd'hui .. )

eh oui, je trouve ton idée tres seduisante..
la mise en pratique pourrait se faire experimentalement , avec peu de moyens et de frais.

puis-je dire quand-même que l'hydrogène est un atome (molecule H2) si petite, que les parois de l'enveloppe qui le contient n'arrivent pas à l'empecher de passer au travers.. on limite la perte en épaississant la paroi ou en choisissant un materiau plus dense.. ce qui revient au même pour le poids.

Donc , que devient l'hydrogène qui passe au travers de son enveloppe et qui rencontre l'atmosphere d'azote ?
j'en sais carrément rien..
peut-etre qu'à force de se deverser entre les deux enveloppes, le processus s'arreterait puisque sinon l'enveloppe interne se viderait alors que l'externe deviendrait un mélange des deux gaz.

Mais tout ceci n'est pas grave, car un tel ballon n'a pas la prétention de rester éternellement intacte.
on peut tres bien l'utiliser et ensuite passer à l'entretien pour le reconditionner en bon etat de marche.

Le detail de pouvoir empecher le ballon interne d'aller se collet tout en haut de celui qui le contient, peut etre resolu.
déja la forme des ballons n'a pas a etre necessairement ronde.

.. a suivre donc
Re: Utiliser l'hydrogène l'azote et l'ammoniac pour un aérostat ininflammable
le 26-10-2017 à 20:52 #
puis-je dire quand-même que l'hydrogène est un atome (molecule H2) si petite, que les parois de l'enveloppe qui le contient n'arrivent pas à l'empecher de passer au travers..

Bonjour karthesius

https://www.alibaba.com/product-detail/2-passengers-inflatable-helium-tethered-balloon_60583609507.html?spm=a2700.7724838.2017127.1.43ff2d40uViB69&s=p

diameter: 8 m
volume: 268 m3
nominal lift force: 160 kg
helium leak : ≤ 15 m3 /month
nominal height : 90 m
height for business: 40-50 m
Manned gondola:
made of composite materials and aluminum
width: 1.6 m
passenger: 2 people
weight: 22 kg

excellent document technique sur les fuites
http://technetics.com/bin/leak_rates.pdf

D'après ce document l'hydrogène fuiterait environ deux fois plus que l'hélium
Mais je me pose la question si la pression d'azote est légérement supérieure à la pression d'hydrogène ne pourrait on pas de ce fait diminuer les pertes d'hydrogène ?


L'hydrogène gazeux est assez rapidement dilué dans l'air et perd sa flottabilité. La situation est très différente lorsqu'on utilise de l'hydrogène dilué (p. ex. 5 % d'hydrogène dans l'azote). Le mélange hydrogène/azote (contenant 95% d'azote) a déjà une densité très similaire à l'air et n' a donc pratiquement pas de flottabilité.

On peut penser qu'un mélange d'hydrogène H et d'azote N pourrait donner de l'ammoniac NH3 mais cette réaction peut elle se produire à basse température et sans catalyseur?

Y a t'il un "fort en chimie" dans le coin?



(Modifié par rokag3 le 26-10-2017 à 21:14)
Re: Utiliser l'hydrogène l'azote et l'ammoniac pour un aérostat ininflammable
le 26-10-2017 à 21:06 #
bonsoir
le soucis restera la tenue au vent, un dirigeable malgré son nom ne va pas toujours où il veut.
JR
Re: Utiliser l'hydrogène l'azote et l'ammoniac pour un aérostat ininflammable
le 26-10-2017 à 21:30 #
Le dirigeable est un moyen de transport dont on évoque régulièrement le renouveau mais j'avoue que si je suis sensible au côté romantique de la chose, je suis quelque peu sceptique. Comme le dit Jihervé, la prise au vent est tout de même un gros problème, d'abord au niveau des économies d'énergies qui me semblent pas si évidente que cela, et ensuite au niveau de la fiabilité générale.
Re: Utiliser l'hydrogène l'azote et l'ammoniac pour un aérostat ininflammable
le 26-10-2017 à 21:38 #

le 26-10-2017 à 21:06, @Jiherve :
bonsoir
le soucis restera la tenue au vent, un dirigeable malgré son nom ne va pas toujours où il veut.
JR


On peut profiler la bête d'une part et d'autre part jouer sur le gradiant des vents, l'Hindenburg a montré que c'était faisable, alors certes pas faisable tous les jours mais suffisant pour être rentable.
De plus nous maitrisons mieux les matériaux les mesures de phénomène électrique la météo et ce qui posait des problèmes dans les années 30 n'en pose plus guère au 21ième siècle.


Entre sa mise en service le 4 mars 1936 et l'accident qui le détruisit le 6 mai 1937, le LZ 129 Hindenburg a parcouru environ 337 000 km en 63 voyages.
Le plus long trajet a été effectué entre Francfort et Rio de Janeiro du 21 au 25 octobre 1936. Le trajet de 11 278 km a été effectué en 111,41 h, à une vitesse moyenne de 101,8 km/h. Le trajet le plus rapide effectué entre Lakehurst et Francfort, les 10 et 11 août 1936, a permis de parcourir 6 732 km en 43,02 h, soit une moyenne de 157 km/h grâce à des vents particulièrement favorables.


Re: Utiliser l'hydrogène l'azote et l'ammoniac pour un aérostat ininflammable
le 26-10-2017 à 21:43 #
Il y a un (plus que projet) intéressant : le prototype est Dragon Dream et le projet Aeroscraft, j'ai je pense déja posté sur ce sujet.
Re: Utiliser l'hydrogène l'azote et l'ammoniac pour un aérostat ininflammable
le 27-10-2017 à 03:54 #
Le dirigeable est un moyen de transport dont on évoque régulièrement le renouveau mais j'avoue que si je suis sensible au côté romantique de la chose, je suis quelque peu sceptique. Comme le dit Jihervé, la prise au vent est tout de même un gros problème, d'abord au niveau des économies d'énergies qui me semblent pas si évidente que cela, et ensuite au niveau de la fiabilité générale.


En raison des surfaces immenses nécessaires et disponible l'utilisation de films photovoltaïque inclus dans l'enveloppe sous azote (donc ne nécessitant pas de protections et par conséquent plus légère) peut constituer un appoint d'énergie intéressant, un traitement optique de fresnel permettrait d'avoir une bonne réception solaire et une concentration, compte tenue des températures toujours fraiches en vol cette concentration ne pose pas trop de problèmes.

En fait le seul véritable frein au plus léger que l'air c'est l'inflammabilité de l'hydrogène et le prix de vente de l'hélium on a pu voir que sans dispositifs de protections les accidents avec l'hydrogène étaient rare, avec une isolation de l'hydrogène dans une bulle d'azote (le dit azote pourrait être chauffé pour améliorer la flottabilité) les risques seraient acceptable

Un article assez exhaustif de ce qui se fait (et se rêve) en plus léger que l'air en allemand http://www.apex-portal.com/ecosolutions/analysederexergie/mobile_anwendungen_solarluftschiffe.php









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