Metanmolekyl

Ihe enklaste kolväte , metan är en gas med en kemisk formel av CH4.

För att se Metanmolekylen i 3D – – – >>I 3d med Jmol

kemiska och fysikaliska egenskaper hos metan

kolatomen som är central för metanmolekylen har 4 valenselektroner och behöver således ytterligare 4 elektroner från fyra väteatomer för att slutföra sin oktett. Väteatomerna har en 109 graders bindningsvinkel som ger molekylen en tetraedrisk geometri .

en huvudkomponent i naturgas, metan är signifikant . Bränna en molekyl av metan i närvaro av syre frigör en molekyl av CO2 överskottseffekten eller off toppeffekt som genereras av vindgeneratorer eller solpaneler kan teoretiskt användas för lastbalansering i energinätet.

flytande metan raketbränsle

i en högraffinerad form används flytande metan som raketbränsle.

medan undersökningar av metananvändning har funnits i årtionden har inga produktionsmetanmotorer ännu använts på rymdflygningar i omloppsbana. Detta förändras, och flytande metan har nyligen valts för aktiv utveckling av en mängd olika bipropellanta raketmotorer.sedan 1990-talet har ett antal ryska raketer föreslagits att använda flytande metan. Ett 1990-talets ryska motorförslag var RD-192, en metan/LOX-variant av RD-191.

2005 utvecklade amerikanska företag, Orbitech och XCOR Aerospace, en demonstration flytande syre/flytande metan raketmotor och en större 7500 pund-kraft (33 kN)-tryckmotor 2007 för potentiell användning som CEV lunar returmotor, innan CEV-programmet senare avbröts.

nyligen meddelade det amerikanska privata rymdföretaget SpaceX 2012 ett initiativ för att utveckla raketmotorer med flytande metan,] inklusive initialt den mycket stora Raptor-raketmotorn. Raptor är utformad för att producera 4,4 meganewton (1 000 000 lbf) dragkraft med en vakuumspecifik impuls (Isp) på 363 sekunder och en havsnivå Isp på 321 sekunder och förväntas börja testa komponentnivå 2014. I februari 2014 avslöjades Raptor-motordesignen vara av den mycket effektiva och teoretiskt mer tillförlitliga fullflödes—iscensatta förbränningscykeltypen, där både drivmedelsströmmar—oxidationsmedel och bränsle-kommer att vara helt i gasfasen innan de kommer in i förbränningskammaren. Före 2014 har endast två fullflödesraketmotorer någonsin utvecklats tillräckligt för att testas på testställ, men varken motorn slutförde utvecklingen eller flög på ett flygfordon.

i oktober 2013 meddelade China Aerospace Science and Technology Corporation, en statligt ägd entreprenör för det kinesiska rymdprogrammet, att det hade slutfört ett första tändtest på en ny lox metan raketmotor. Ingen motorstorlek tillhandahölls.

i September 2014 meddelade ett annat amerikanskt privat rymdföretag—Blue Origin-offentligt att de var i sitt tredje år av utvecklingsarbete på en stor metanraketmotor. Den nya motorn, Blue Engine 4, eller BE-4, har konstruerats för att producera 2400 kilonewton (550 000 lbf) dragkraft. Medan det ursprungligen planerades att användas uteslutande på ett Blue Origin-eget lanseringsfordon, kommer det nu att användas på en ny United Launch Alliance (ULA) – motor på ett nytt lanseringsfordon som är en efterträdare till Atlas V. ULA indikerade 2014 att de kommer att göra jungfruflygningen av det nya lanseringsfordonet tidigast 2019.

det är rikligt i många delar av solsystemet och det kan potentiellt skördas på ytan av en annan solsystemkropp (i synnerhet med metanproduktion från lokala material som finns på Mars eller Titan), vilket ger bränsle för en returresa.

vid 2013 hade Nasas projekt Morpheus utvecklat en liten återställbar LOX metan raketmotor med 5000 pund-kraft (22 kN) dragkraft och en specifik impuls på 321 sekunder lämplig för inspace-applikationer inklusive landers. Små lox-metanpropellrar 5-15 pund-kraft (22-67 N) utvecklades också lämpliga för användning i ett Reaktionskontrollsystem (RCS).SpaceNews rapporterar i början av 2015 att den franska rymdorganisationen CNES arbetar med Tyskland och några andra regeringar och kommer att föreslå en LOX/metanmotor på ett återanvändbart lanseringsfordon i mitten av 2015, med flygprovning osannolikt före ungefär 2026.

Se även:

vad är metanmolekylens geometri? En interaktiv aktivitet som innehåller en jmol applet av metan.