Nhiên liệu năng lượng cao ( - HEF), còn gọi là nhiên liệu Zip (Zip fuel), là tên chung cho các nhiên liệu phản lực chứa các hợp chất hydro-boron, hay là boranes. Nhiên liệu Zip cung cấp một mật độ năng lượng cao hơn so với các loại nhiên liệu truyền thống, giúp tăng tầm bay của máy bay phản lực. Vào thập kỷ 1950, khi vấn đề về tăng phạm vi hoạt động của máy bay phản lực trở thành một vấn đề cốt lõi, nhiên liệu Zip đã trở thành một đề tài nghiên cứu quan trọng.
Nhiều loại máy bay được thiết kế để có thể sử dụng nhiên liệu zip, bao gồm XB-70 Valkyrie, XF-108 Rapier, cũng như tên lửa phòng không CIM-10 BOMARC, và thậm chí là chương trình phát triển máy bay chạy bằng năng lượng hạt nhân. Hải quân Mỹ đã cân nhắc đến việc chuyển đổi tất cả các loại động cơ phản lực để sử dụng nhiên liệu Zip và nghiên cứu để sử dụng Zip làm nhiên liệu cho các máy bay thế hệ mới trên các tàu sân bay.
Trong thử nghiệm, nhiên liệu này đã tỏ ra chúng gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng, và những nghiên cứu về loại nhiên liệu này đã bị hủy bỏ vào năm 1959.
Mô tả
Nhiên liệu có mật độ năng lượng cao nhất được thấy trong các tổ hợp thuốc phóng thông thường là hydro. Tuy nhiên, hydro ở thể khí có tỷ trọng rất thấp; hydro hóa lỏng có tỷ trọng cao hơn nhưng phức tạp và tốn kém trong bảo quản. Khi kết hợp với các nguyên tố khác, như carbon, hydro có thể được chuyển hóa thành nhiên liệu hydrocarbon dễ cháy. Các nguyên tố khác, như nhôm và beryli có mật độ năng lượng thậm chí cao hơn cacbon, nhưng không thể trộn đều để tạo thành nhiên liệu ổn định dễ cháy.
Trong số các nguyên tố khối lượng nguyên tử thấp, boron có năng lượng liên kết hóa học cao nhất, trọng lượng thấp và phổ biến khiến chúng được lựa chọn làm loại nhiên liệu tiềm năng. Chúng không phù hợp làm một loại nhiên liệu tự bốc cháy, tuy nhiên, chúng có xu hướng tự bốc cháy khi tiếp xúc với không khí, khiến cho việc xử lý loại nhiên liệu này rất nguy hiểm.
Khi được trộn với nhiên liệu máy bay phản lực thông thường, chúng sẽ tăng thêm hàm lượng năng lượng đồng thời trở nên ổn định hơn. Nói chung, nhiên liệu được bổ sung boron sẽ tăng mật độ năng lượng của JP-4 lên đến 140% cả về trọng lượng và thể tích. Tại Mỹ, một dòng các nhiên liệu phản lực HEF đã được nghiên cứu, bao gồm HEF-1 (ethyldiborane), HEF-2 (propylpentaborane), HEF-3 (ethyldecaborane), HEF-4 (methyldecaborane) và HEF-5 (ethylacetylenedecaborane). Cuối cùng, khí xả giống như khói than, cho phép kẻ địch phát hiện máy bay từ xa bằng mắt thường.
Sau rốt, vấn đề đốt cháy nhiên liệu HEF trong toàn bộ động cơ là một vấn đề không thể giải quyết. Việc loại bỏ phần tích tụ rất khó khăn và sự hao mòn mà nó gây ra là điều mà khoa học vật liệu không thể giải quyết. Có thể đốt cháy nó một cách tương đối dễ dàng trong động cơ có chế độ đốt sau, nhưng điều này sẽ chỉ có hiệu quả nếu máy bay sử dụng chế độ đốt sau trong thời gian dài. Kết hợp với chi phí sản xuất nhiên liệu cao và các vấn đề độc hại, giá trị của nhiên liệu zip đã bị suy giảm nghiêm trọng.
Zip dần đánh mất đi vai trò là một loại nhiên liệu đầy hứa hẹn cho máy bay, tuy nhiên nó vẫn được nghiên cứu để sử dụng làm nhiên liệu tên lửa ở quy mô nhỏ. Tuy nhiên những nghiên cứu cho thấy loại nhiên liệu này cũng không phù hợp làm nhiên liệu tên lửa do oxit boron rắn trong các sản phẩm cháy gây cản trở nhiệt động lực học, khiến cho không sản sinh đủ lực đẩy cần thiết.
Lịch sử
Những nghiên cứu về loại nhiên liệu Zip đã được bắt đầu từ những nghiên cứu của Lục quân Mỹ trong dự án HERMES vào cuối những năm 1940, Hải quân Mỹ cũng có dự án nghiên cứu mang tên Project Zip vào năm 1952, Trong những năm 1950s, nhiên liệu Zip được dự đoán sẽ là bước tiến quan trọng tiếp theo trong ngành hàng không.
Không quân Mỹ chủ yếu tập trung vào loại nhiên liệu dựa trên HEF-3, HEF được kỳ vọng sẽ trở thành loại nhiên liệu được sử dụng trên máy bay mới phát triển có thể đạt tốc độ lên tới Mach 2 để thay thế B-52 Stratofortress. Các thiết kế ban đầu của Boeing và North American Aviation (NAA) đều sử dụng các loại nhiên liệu truyền thống trong giai đoạn bay cất cánh và bay hành trình, và sẽ chuyển sang sử dụng HEF khi cần tốc độ lớn, sử dụng chế độ đốt sau. Bằng cách này nhược điểm của nhiên liệu HEF là vấn đề tích tụ trên tuabin đã được loại bỏ, và vì chế độ đốt sau chỉ được sử dụng để cất cánh và bay tốc độ cao, các vấn đề về khí thải độc hại đã giảm đáng kể.
Do các thiết kế tỏ ra quá đắt đỏ trong khi hiệu suất không được cải thiện tương xứng, cả hai hãng chế tạo máy bay đã đưa ra bản thiết kế mới có thể bay ở tốc độ siêu âm ở trong phần lớn các nhiệm vụ chiến đấu. Những thiết kế này sử dụng các động cơ mới được thiết kế để duy trì chuyến bay tốc độ cao, với chiếc B-70 Valkyrie và động cơ General Electric J93 đang ở giai đoạn thử nghiệm. Trong những trường hợp này, nhiên liệu được đốt trong chế độ đốt sau trong thời gian dài hơn, tối đa hóa hiệu suất của nhiên liệu HEF. Ngoài ra người ta còn dự kiến giới thiệu một phiên bản mới hơn của động cơ J93, sẽ đốt nhiên liệu HEF-4 xuyên suốt thời gian bay. Trong khi đó, cũng có những nghiên cứu sử dụng nhiên liệu HEF-3 trên động cơ ramjet của tên lửa CIM-10 BOMARC, cũng như các nghiên cứu để sử dụng trên máy bay trên tàu sân bay thế hệ mới, tuy nhiên cả hai dự án này đều bị hủy bỏ.
Không quân Mỹ hủy bỏ các chương trình nghiên cứu về nhiên liệu Zip kể từ 1959. Tính đến thời điểm này, thiết kế duy nhất vẫn còn được xem xét để sử dụng nhiên liệu Zip là thiết kế máy bay XB-70 cùng với động cơ J93 của nó. NAA và General Electric đã thiết kế lại động cơ mới để có thể sử dụng nhiên liệu mới JP-6 có mật độ cao hơn, và thay một trong hai khoang chứa bom bằng thùng chứa loại nhiên liệu mới này. Tuy nhiên tầm bay của máy bay đã giảm từ xuống còn . Các chương trình nghiên cứu nhiên liệu này được xếp vào loại tuyệt mật, tuy nhiên nó đã được đưa tin rộng rãi trên cả báo chí thương mại và báo chí dân sự. Cả Mỹ và Liên Xô đã giải mật độc lập các nghiên cứu của mình vào năm 1964.
Một địa điểm có khả năng nằm trong chương trình HEF là một sân bay bỏ hoang nằm bên ngoài Boron, California. Được đánh dấu trên bản đồ địa hình của USGS là "Nhà máy Không quân # 72", nơi đây không có gì ngoài đường băng và bể chứa nước. Người ta suy đoán rằng đây sẽ là một nhà máy sản xuất nhiên liệu HEF, sử dụng các mỏ hàn the lớn gần đó (tên thị trấn được đặt theo tên mỏ), từ đây nhiên liệu có thể dễ dàng được vận chuyển đến Căn cứ Không quân Edwards.
👁️
0 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
**Nhiên liệu năng lượng cao** ( - **HEF**), còn gọi là **nhiên liệu Zip** (_Zip fuel_), là tên chung cho các nhiên liệu phản lực chứa các hợp chất hydro-boron, hay là _boranes_. Nhiên liệu
thumb|Khoảng 2 L nhiên liệu RP-1 **RP-1** (hay **Rocket Propellant-1** hoặc **Refined Petroleum-1**) là một loại nhiên liệu tinh chế từ kerosene (gần giống như nhiên liệu phản lực) được sử dụng là nhiên liệu
nhỏ|[[Nhà máy điện mặt trời Nellis ở Hoa Kỳ, một trong những nhà máy quang điện lớn nhất ở Bắc Mỹ.]] **Năng lượng Mặt Trời**, bức xạ ánh sáng và nhiệt từ Mặt Trời, đã
**Năng lượng sinh học kết hợp thu nạp và lưu trữ carbon** (BECCS – Bio-energy with carbon capture and storage) là quá trình khai thác năng lượng sinh học từ sinh khối và đồng thời
nhỏ|phải|Một trạm xăng sinh học ở Brazil **Nhiên liệu sinh học** (Tiếng Anh: _Biofuels_, tiếng Pháp: _biocarburant_) là loại nhiên liệu được hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc động thực vật (sinh
nhỏ|phải|[[Nhà máy điện hạt nhân Ikata, lò phản ứng nước áp lực làm lạnh bằng chất lỏng trao đổi nhiệt thứ cấp với đại dương.]] nhỏ|phải|Ba loại tàu năng lượng hạt nhân, từ trên xuống
upright=1.00|Một loại bóng đèn xoắn ốc tích hợp với đèn huỳnh quang tiết kiệm điện, được sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ từ khi có mặt trên thị trường vào giữa những năm 1990.
right|thumb|Trạm điện thủy triều Sihwa Lake, nằm ở [[Gyeonggi, Hàn Quốc, là công trình thủy điện lớn nhất thế giới, với tổng công suất đầu ra là 254 MW.]] **Năng lượng thủy triều** hay **Điện
nhỏ|Phương trình liên hệ Năng lượng với khối lượng. Trong vật lý, **năng lượng** là đại lượng vật lý mà phải được **chuyển** đến một đối tượng để thực hiện một công trên, hoặc để
**Bảo tồn năng lượng** đề cập đến nỗ lực để giảm tiêu thụ năng lượng. Tiết kiệm năng lượng có thể đạt được thông qua tăng sử dụng năng lượng hiệu quả, kết hợp với
Một loại năng lượng được xem là bền vững nếu nó “đáp ứng các nhu cầu của hiện tại mà không làm hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu của các thế hệ
**Công nghiệp năng lượng** bao gồm hàng loạt các ngành công nghiệp khác nhau, từ khai thác các dạng năng lượng (như than, dầu mỏ, khí đốt...) cho đến sản xuất điện năng. Nó có
Việc đốt các nguồn tài nguyên tái tạo cung cấp khoảng 90% năng lượng cho Uganda, mặc dù chính phủ đang cố gắng tự cung tự cấp năng lượng. Trong khi phần lớn tiềm năng
nhỏ|Starfire Optical Range - three lasers into space Một **vũ khí năng lượng định hướng** (**Directional Energy Weapon**) là một vũ khí tầm xa gây thiệt hại cho mục tiêu của nó bằng tập trung
**Cộng đồng Năng lượng nguyên tử châu Âu** ( viết tắt là **EAEC** hoặc **Euratom**) là một tổ chức quốc tế bán độc lập, nhưng hoàn toàn do Cộng đồng châu Âu là Ba trụ
nhỏ|phải|Gió, sóng và thủy triều chiếm hơn 80% năng lượng tái tạo tiềm năng của Scotland. Việc sản xuất **năng lượng tái tạo ở Scotland** là một vấn đề hàng đầu trong kỹ thuật, kinh
right|frameless Thiết bị quang điện tại [[Berlin (Đức)]] **Năng lượng tái tạo** hay **năng lượng tái sinh** là năng lượng từ những nguồn liên tục mà theo chuẩn mực của con người là vô hạn
nhỏ|phải|[[Than đá|Than là một trong những nhiên liệu hóa thạch.]] **Nhiên liệu hóa thạch** là các loại nhiên liệu được tạo thành bởi quá trình phân hủy kỵ khí của các sinh vật chết bị
nhỏ|250x250px| Mức tiêu thụ năng lượng sơ cấp theo các loại năng lượng phổ biến. nhỏ|250x250px| Tiêu thụ năng lượng bình quân đầu người trên một quốc gia (2001). Màu đỏ cho thấy sự gia
phải|Mô hình trình diễn của pin nhiên liệu metanol trực tiếp. Ngăn xếp pin nhiên liệu thực tế là hình khối lập phương ở giữa hình ảnh nhỏ|phải|Xây dựng nhiệt độ thấp [[PEMFC|Tế bào nhiên
nhỏ|Nhiên liệu máy bay phản lực **Nhiên liệu máy bay phản lực (JetGas)** là nhiên liệu trong ngành hàng không được sử dụng cho các máy bay phản lực hay các động cơ phản lực
Nhà máy điện địa nhiệt [[Nesjavellir ở Iceland]] **Năng lượng địa nhiệt** là nguồn năng lượng được lấy từ nhiệt trong tâm Trái Đất. Năng lượng này có nguồn gốc từ sự hình thành ban
**World total primary energy production**
frameless|alt=World total primary energy production
_Lưu ý sự khác
nhỏ|300x300px| [[Space Shuttle|Phi thuyền không gian được phóng đi nhờ 2 tầng đẩy nhiên liệu rắn, hay còn gọi là SRBs]] Một **Tên lửa đẩy nhiên liệu rắn** là tên lửa có động cơ sử
**Năng lượng hợp hạch** (năng lượng nhiệt hạch) là năng lượng sinh ra trong phản ứng tổng hợp hạt nhân. Trong loại phản ứng này, hai hạt nhân nguyên tử nhẹ hợp nhất thành một
**Kiểm toán năng lượng** là một kiểm tra, khảo sát và phân tích các dòng năng lượng cho bảo tồn năng lượng trong một tòa nhà, một quá trình, hoặc hệ thống để giảm số
**Công ty dịch vụ năng lượng** (từ viết tắt: ESCO hoặc ESCo) là một doanh nghiệp thương mại cung cấp một loạt các giải pháp năng lượng toàn diện bao gồm thiết kế và thực
thumb|Tóm tắt một số cách pha ethanol chính trên thế giới Có một số **hỗn hợp nhiên liệu ethanol phổ biến** được sử dụng trên thế giới. Việc sử dụng hoàn toàn ethanol lỏng hoặc
Thí nghiệm của [[James Prescott Joule, năm 1843, để phát hiện sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này (cơ năng) sang dạng khác (nhiệt năng)]] Trong vật lý và hóa học, **định luật bảo
phải|Sơ đồ ĐTL hai thành phần nhiên liệu dùng máy bơm **Động cơ tên lửa nhiên liệu lỏng** hay **Động cơ tên lửa lỏng** (ký hiệu ĐTL) là loại động cơ tên lửa sử dụng
Một xe [[VinFast VFe34 đang được sạc ở thị xã Kỳ Anh, năm 2023. Ô tô điện có thị phần thế giới khoảng 14% vào năm 2022, 18% vào năm 2023.]] Các phương tiện giao
Việt Nam có tiềm năng ở việc khai thác các nguồn năng lượng tái tạo như: thủy điện, điện gió, điện Mặt Trời, địa nhiệt, điện sinh khối. Trong đó, thủy điện được tập trung
**Năng lượng ở Việt Nam** là một khái niệm đề cập đến việc nghiên cứu, sản xuất, tiêu thụ các nguồn năng lượng ở Việt Nam. ## Lịch sử Ngày 21-12-1954, Bác Hồ đã đến
nhỏ|alt=Solar oven|Solar oven nhỏ|alt=Parabolic Solar Cooker|Parabolic Solar Cooker nhỏ|Một bếp năng lượng Mặt Trời đơn giản. nhỏ|Một bếp năng lượng Mặt Trời dùng gương lõm. **Bếp năng lượng Mặt Trời** là một thiết bị giữ
nhỏ| [[Nhiệt năng|Nhiệt, một dạng năng lượng, là một phần thế năng và một phần động năng]] **Chất lượng năng lượng** là sự tương phản giữa hình thức năng lượng khác nhau, mức dinh dưỡng
Bài viết này đề cập đế sản xuất, tiêu thụ và nhập khẩu năng lượng và điện năng ở Ai Cập. ## Tổng quan ## Điện năng Ai Cập được phân loại là có "quy
thumb|right|Trạm xăng tại [[Hiroshima, Nhật Bản]] **Nhóm vận động hành lang đối với nhiên liệu hóa thạch** bao gồm các đại diện của các tập đoàn tham gia vào ngành công nghiệp nhiên liệu hóa
nhỏ|Một cái bình đáy rộng chứa nhiên liệu máy bay "xanh" làm từ tảo **Nhiên liệu tảo, nhiên liệu sinh học tảo **hay **dầu tảo** là một loại nhiên liệu thay thế cho nhiên liệu
nhỏ|300x300px|Bên trong [[Nhà máy điện|trạm điện ở đập Kajaki ở phía nam Tỉnh Helmand của Afghanistan.]] **Năng lượng ở Afghanistan** chủ yếu cung cấp bởi thủy điện. Nhiều thập kỷ trong chiến tranh đã khiến
Cộng hòa Dân chủ Congo (CHDC Congo) là nước xuất ròng khẩu năng lượng năm 2008. Hầu hết năng lượng được tiêu thụ trong nước năm 2008. Theo thống kê của Cơ quan Năng lượng
nhỏ|phải|Hội nghị về an ninh năng lượng ở Ấn Độ **An ninh năng lượng** (_Energy security_) là mối liên hệ giữa an ninh quốc gia và tính khả dụng của tài nguyên thiên nhiên cung
**Năng lượng sóng** là việc thu năng lượng của sóng biển để làm những công việc có ích – ví dụ, sản xuất điện, khử muối trong nước hoặc bơm nước. Cỗ máy khai thác
nhỏ|300x300px|Đường truyền điện ở Kenya. **Năng lượng ở Kenya** đề cập đến việc sản xuất, tiêu thụ, xuất nhập khẩu năng lượng và điện tại Kenya. Năng lượng điện được kết nối (điện lưới) hiệu
**Khủng hoảng năng lượng** là bất kỳ nút thắt đáng kể nào trong việc cung cấp tài nguyên năng lượng cho nền kinh tế. Trong văn học, nó thường đề cập đến một trong những
[[Turbine gió tại Tây Ban Nha]] **Năng lượng gió** là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Sử dụng năng lượng gió là một trong các cách lấy năng
phải|nhỏ| Đập Llyn Stwlan của [[Thủy điện tích năng|Chương trình lưu trữ bơm Ffestiniog ở Wales. Nhà máy điện thấp hơn có bốn tuabin nước có thể tạo ra tổng cộng 360 MW điện trong
Một **siêu cường năng lượng** là một quốc gia cung cấp lượng lớn nguồn tài nguyên năng lượng (than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên, urani,...) cho các quốc gia khác, và từ đó gây
**Nhiên liệu hạt nhân đã được sử dụng**, đôi khi được gọi là **nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng**, là nhiên liệu hạt nhân đã được chiếu xạ trong lò phản ứng hạt
**Nhà tự cấp năng lượng** hay nhà năng lượng bằng không là tòa nhà tiêu thụ năng lượng thực bằng không, nghĩa là tổng lượng năng lượng được sử dụng bởi tòa nhà này tính
nhỏ|phải|Biểu đồ giải thích một tế bào nhiên liệu kiềm. **Tế bào nhiên liệu kiềm** (tiếng Anh: alkaline fuel cell) là loại tế bào nhiên liệu lâu đời nhất nếu không kể đến mô hình