Methaanmolecuul

De eenvoudigste koolwaterstof, methaan is een gas met een chemische formule van CH4.

om het Methaanmolecuul in 3D te bekijken —>>in 3D met Jmol

chemische en fysische eigenschappen van methaan

het koolstofatoom dat centraal staat in het methaanmolecuul heeft 4 valentie-elektronen en heeft dus 4 elektronen van vier waterstofatomen nodig om zijn octet te voltooien. De waterstofatomen hebben een hoek van 109 graden waardoor het molecuul een tetrahedrale geometrie heeft .

methaan is een belangrijk bestanddeel van aardgas . Het verbranden van één molecuul methaan in de aanwezigheid van zuurstof geeft één molecuul CO2 vrij.het overtollige vermogen of het off-peak vermogen dat door windgeneratoren of zonnepanelen wordt gegenereerd, kan theoretisch worden gebruikt voor load balancing in het energienet.

vloeibare methaanraketbrandstof

in een sterk geraffineerde vorm wordt vloeibaar methaan als raketbrandstof gebruikt.hoewel er al tientallen jaren onderzoek wordt gedaan naar het gebruik van methaan, zijn er nog geen productie-methaanmotoren gebruikt op ruimtelichten. Dit is aan het veranderen, en vloeibaar methaan is onlangs geselecteerd voor de actieve ontwikkeling van een verscheidenheid van bipropellant raketmotoren.sinds de jaren negentig is een aantal Russische raketten voorgesteld om vloeibaar methaan te gebruiken. Een Russisch motorvoorstel uit de jaren 90 was de Rd-192, een methaan/LOX variant van de RD-191.in 2005 ontwikkelden Amerikaanse bedrijven, Orbitech en XCOR Aerospace, in 2007 een demonstratiemotor voor vloeibare zuurstof/vloeibaar methaan en een grotere motor met een kracht van 7.500 Pond (33 kN) voor potentieel gebruik als de CEV lunar return engine, voordat het CEV-programma later werd geannuleerd.in 2012 kondigde het Amerikaanse private space company SpaceX een initiatief aan voor de ontwikkeling van raketmotoren met vloeibaar methaan, waaronder in eerste instantie de zeer grote Raptorraket. Raptor wordt ontworpen om 4,4 meganewton (1.000.000 lbf) stuwkracht te produceren met een vacuüm specifieke impuls (ISP) van 363 seconden en een zeeniveau ISP van 321 seconden. In februari 2014 werd onthuld dat het ontwerp van de Raptormotor van het zeer efficiënte en theoretisch betrouwbaardere full-flow gefaseerde verbrandingscyclus—type is, waarbij zowel drijfgasstromen—oxidatiemiddel als brandstof-volledig in de gasfase zullen zijn voordat ze de verbrandingskamer binnenkomen. Vóór 2014 hebben slechts twee volstroomraketmotoren ooit voldoende vooruitgang geboekt om op teststands te worden getest, maar geen van beide motoren voltooide de ontwikkeling of vloog op een vliegvoertuig.in oktober 2013 kondigde de China Aerospace Science and Technology Corporation, een overheidsbedrijf voor het Chinese ruimtevaartprogramma, aan dat het een eerste ontstekingstest had uitgevoerd op een nieuwe lox methaanraketmotor. Er werd geen motormaat geleverd.in September 2014 kondigde een ander Amerikaans ruimtebedrijf, Blue Origin, publiekelijk aan dat ze bezig waren met hun derde jaar van ontwikkeling van een grote methaanraket. De nieuwe motor, de Blue Engine 4, of BE-4, is ontworpen om 2.400 kilonewtons (550.000 lbf) stuwkracht te produceren. Hoewel oorspronkelijk gepland om uitsluitend te worden gebruikt op een eigen draagraket van Blue Origin, zal het nu worden gebruikt op een nieuwe United Launch Alliance (ULA) – motor op een nieuwe draagraket die een opvolger is van de Atlas V. ULA gaf in 2014 aan dat ze de eerste vlucht van de nieuwe draagraket niet eerder dan 2019 zullen maken.

het is overvloedig aanwezig in vele delen van het zonnestelsel en het zou mogelijk kunnen worden geoogst op het oppervlak van een ander lichaam van het zonnestelsel (met name door gebruik te maken van methaanproductie uit lokale materialen die op Mars of Titan worden gevonden), waardoor brandstof wordt verschaft voor een terugreis.in 2013 had NASA ‘ s Project Morpheus een kleine herstartbare lox methaan raketmotor ontwikkeld met een stuwkracht van 22 kN (5000 pond) en een specifieke impuls van 321 seconden, geschikt voor inspace-toepassingen, waaronder landers. Kleine lox methaan stuwraketten 5-15 pond-kracht (22-67 N) werden ook ontwikkeld geschikt voor gebruik in een reactie controle systeem (RCS).

SpaceNews meldt begin 2015 dat het Franse Ruimteagentschap CNES samenwerkt met Duitsland en enkele andere regeringen en medio 2015 een LOX/methaanmotor op een herbruikbare draagraket zal voorstellen, waarbij het onwaarschijnlijk is dat er vóór 2026 een vluchttest zal worden uitgevoerd.

zie ook:

Wat is de geometrie van het methaanmolecuul? Een interactieve activiteit die een Jmol applet van methaan omvat.