El nitrógeno líquido, al calentarse, hervirá y se expandirá para producir un volumen mucho mayor de gas. Debido a esta expansión, puede usarse en un dispositivo de turbina u otro ciclo de expansión de gas sin combustión. La relación de expansión del nitrógeno líquido en el punto de ebullición a un gas a temperaturas atmosféricas en presiones es de aproximadamente 700: 1, lo que equivale a aproximadamente 0,7 MJ / galón de energía prácticamente utilizable, suponiendo que intercambie con la presión atmosférica. Por el contrario, el LHV del etanol es de aproximadamente 15 MJ / galón. Por lo tanto, es una solución de muy baja densidad en el mejor de los casos.
Sin embargo, hay muchos otros problemas con este enfoque. Comience con la distribución. Las tuberías de vacío de vacío necesarias para el nitrógeno líquido serían prohibitivamente caras y transportarlas como un gas negaría todo el propósito de usarlo como medio de almacenamiento de energía. Los centros regionales de distribución podrían verse obligados a operar sus propias plantas de separación de aire. No es que haya una gran barrera técnica para hacerlo, pero sería más costoso que hacerlo con grandes economías de escala. Conseguir los tanques de combustible correctos es otro problema; El contenido de energía utilizable es una pequeña fracción de la densidad de energía volumétrica de la gasolina, por lo que si bien no pesará mucho, será mucho más voluminoso, lo que genera problemas cuando el tanque de combustible tiene que ser ridículamente pesado y aislado.
La expansión del nitrógeno requiere aprovechar el calor ambiental. En California esto no será un problema, pero me imagino un invierno en el norte del estado de Nueva York y me pregunto de dónde vendrá el calor, sin mencionar cómo evitar que se forme una capa de hielo en el intercambiador.
También hay seguridad … los tanques de vacío no son conocidos por su fuerza de perforación y una inundación de nitrógeno líquido de un tanque destrozado es el material de mis pesadillas o películas de James Bond.
Lo mismo ocurre con los materiales en el automóvil y su seguridad. Durante un choque, el nitrógeno líquido filtrado hará que la mayoría de los termoplásticos de HDPE y PP utilizados en los automóviles estén por debajo de sus temperaturas de transición vítrea, haciéndolos más frágiles. El acero para automóviles también puede perder resistencia a bajas temperaturas. Y como cualquier persona que haya trabajado con nitrógeno líquido antes lo sabe, tanto el absorbedor de calor como el gas de escape estarán muy, muy fríos, y provocarán que nubes ondulantes de vapor de agua condensada fluyan desde un automóvil de nitrógeno líquido.
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Finalmente, el gas en una solución con nitrógeno líquido puede ser problemático. Cuando jugábamos con nitrógeno líquido, solíamos condensar oxígeno y otros gases ambientales en recipientes enfriados por el material frío. No sé cómo funciona la corrosión a bajas temperaturas, pero no disfruto la perspectiva de oxígeno líquido en solución.