مولد غاز

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.

يشير مصطلح «مولد الغاز» إلى جهاز يستخدم وقود الصواريخ لتوليد كميات كبيرة من الغاز. يُستخدم هذا الغاز عادة لتشغيل التربينة بدلاً من توفيرقوة دفع كما في محركات الصواريخ.
تُستخدم مولدات الغاز من هذا النوع لتشغيل المضخات التوربينية في محركات الصواريخ، وتُستخدم بواسطة بعض وحدات الطاقة المساعدة لتشغيل المولدات الكهربائية والمضخات الهيدروليكية.

تشمل أنواع أخرى من مولدات الغاز تلك المستخدمة في الوسادة الهوائية للسيارات، والتي صُممت لانتاج كمية محدودة من غاز خامل سريعاً بالإضافة إلى مولد الأكسجين الكيميائي، الذي يوفر أكسجين بمعدل ثابت للتنفس على فترة طويلة.

استُخدمت مولدات الغاز المحمولة التي تحول الفحم إلى خلال الحرب العالمية الثانية لتشغيل العربات، وذلك كوسيلة لتخفيف النقص في البنزين المتاح.

 التطبيقات الشائعة 

 كمصدر للطاقة 
استخدم 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.Staff of the Select Committee on Astronautics and Space Exploration (2004) [1st pub. 1959]. "Propellants". Space Handbook: Astronautics and Its Applications (Report) (hypertext conversion ed.). Retrieved 2016-09-23. 
حُرق بعضاً من الوقود الأساسي في ساتورن 5 إف-1Sutton, George P. (1992). Rocket Propulsion Elements (6th ed.). Wiley. pp. 212–213. ISBN 0-471-52938-9."F-1 Engine Fact Sheet" (PDF). NASA. Archived from the original (PDF) on 2016-04-13. والمحرك الأساسي للمكوك الفضائي"Main Propulsion System (MPS)" (PDF). Shuttle Press Kit.com. Boeing, NASA & United Space Alliance. October 6, 1998. Archived from the original (PDF) on 2012-02-04. Retrieved December 7, 201 لتشغيل المضخة التوربينية. استخدم مولد الغاز في هذه التصاميم خليط وقود غني جداً بالوقود للحفاظ على درجة حرارة اللهب منخفضة نسبياً.

استخدمت كل منوحدة الطاقة المساعدة للمكوك الفضائي "Auxiliary Power Units". Human Space Flight - The Shuttle. Retrieved 2016-09-26. ، ووحدة طاقة الطوارئ لطائرة إف-16 الهيدرازين كوقود. يقوم الغاز بتشغيل التربينة، التي بدورها تُشغل المضخات الهيدروليكية. تُشغل أيضاً وحدة طاقة الطوارئ المولد الكهربائي في طائرة إف-16.

استُخدمت أيضاً مولدات الغاز لتشغيل الطوربيدات، على سبيل المثال طوربيد الأسطول الأمريكي  الذي شُغل بماء الأكسجين.Jolie, E.W. (1978). A Brief History of U.S. Navy Torpedo Development (Report). Naval Underwater Systems Center, Newport. p. 83 – via Maritime.Org. 

يتحلل محلول مركز من فوق أكسيد الهيدروجين (ماء الأكسجين) يُعرف باسم بروكسيد سريع التطاير، لانتاج أكسجين وبخار ماء طبقاً للمعادلة الكيميائية التالية:

2H2O2 → 2 H2O + O2

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:
 3N2H4 → 4 NH3 + N2
 N2H4 → N2 + 2 H2
 4NH3 + N2H4 → 3 N2 + 8 H2
يُمكن أن تُستخدم العديد من مكونات وقود الصواريخ الصلب كمولدات غاز.Sutton 1992, pp. 441–443
 النفخ وإخماد الحريق 
تستخدم العديد من وسائد هواء السيارات أزيد الصوديوم للنفخ (اعتباراً من عام 2003).Betterton, Eric A. (2003). "Environmental Fate of Sodium Azide Derived from Automobile Airbags (Abstract)". Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 33 (4): 423–458. doi:10.1080/10643380390245002  ينتج غاز النيتروجين من تحلل محفزات شحنة صغيرة من مصدر ناري، يقوم بنفخ الوسادة الهوائية في حوالي 30 ملي ثانية. قد تحتويالوسادة الهوائية التقليدية  فيالولايات المتحدة حوالي 130 جرام من أزيد الصوديوم."How do air bags work?". Scientific American. Retrieved 2016-09-22. 

تُستخدم مولدات غاز مماثلة لإخماد الحريق.Yang, Jiann C.; Grosshandler, William L. (28 June 1995). Solid Propellant Gas Generators: An Overview and Their Application to Fire Suppression (Report). NIST. NISTIR 5766. 

يتحلل أزيد الصوديوم في تفاعل طارد للحرارة إلىالصوديوم والنيتروجين طبقاً للمعادلة التالية:

2NaN3 -> 2 Na + 3 N2

يكون الصوديوم الناتج خطيراً، لذلك تُضاف مواد أخرى مثل نترات البوتاسيوم والسليكا لتحويله إلى زجاج السليكات (الزجاج المائي).

 توليد الأكسجين 
يوفر مولد الأكسجين الكيميائي أكسجين للتنفس بمعدل ثابت على فترة طويلة. تُستخدم كلورات وفوق كلورات الصوديوم والبوتاسيوم والليثيوم.

 توليد غاز الوقود 
قد يُستخدم 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.Lord Barnby (1941-07-16). "PRODUCER GAS FOR TRANSPORT. (Hansard, 16 July 1941)". Hansard.millbanksystems.com. Retrieved 2014-05-26. 

 انظر أيضا 

 المراجع 

تصنيف:تقنيات الغازات
تصنيف:غازات
تصنيف:غازات صناعية
تصنيف:محركات صاروخية
تصنيف:مواد دافعة