Yapılan araştırmalar sonucunda, mevcut koşullarda hidrojenin diğer yakıtlardan yaklaşık üç kat daha ucuz olduğu ve yaygın bir enerji kaynağı olarak kullanımının, hidrojen üretiminde maliyeti düşürücü teknolojik gelişmelere bağlı olacağı ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, ihtiyaç fazlası elektrik enerjisinin hidrojen olarak depolanması günümüz için geçerli bir alternatiftir. Bu tarzda depolanan enerjinin yaygın olarak kullanılabilmesi, biraz da yakıt piline dayalı otomotiv teknolojilerinin geliştirilmesine bağlıdır.
Metan, kimyasal formülü CH4 (Karbon ve 4 Hidrojen atomu) olan bileşiktir. Normal sıcaklık ve basınçlarda gaz halinde bulunan metan, kokusuzdur. Doğalgazın bir bileşenidir ve önemli bir yakıttır. Oksijenin varlığında bir mol metanın yanmasıyla bir mol karbondioksit ve iki mol su ve 55.5 MJ/kg ısı açığa çıkar:
- CH4 + 2 O2 → CO2 + 2H2O+55.5 MJ/kg
Hidrokarbon, sadece karbon ve hidrojen atomlarından oluşan kimyasal bileşiklerin genel adı.
Karbon, doğada yaygın bulunan ametal kimyasal elementtir. Evrende bolluk bakımından altıncı sırada yer alan karbon, kızgın yıldızlarda hidrojenin termonükleer yanmasında temel rol oynar. Dünyada hem doğal halde, hem de başka elementlerle bileşik halinde bulunan karbon, ağırlık olarak Dünya'nın yerkabuğunun yaklaşık %0,2'sini oluşturur. En arı (katışıksız) biçimleri elmas ve grafittir; daha düşük arılık derecelerinde maden kömürünün, kok kömürünün ve odun kömürünün bileşeni olarak bulunur. Atmosferin yaklaşık % 0,05'ini oluşturan ve bütün doğal sularda erimiş olarak bulunan karbon dioksit, kireç taşı ve mermer gibi karbonat mineralleri, kömürün, petrolün ve doğalgazın başlıca yapıtaşları olan hidrokarbonlar, en bol bulunan bileşikleridir.
Propanol, üç karbonlu doymuş alifatik alkol. Normal propanolün (n-propanol) formülü CH3CH2CH2OH olup buna 1-propanol de denir. Renksiz, akışkan, keskin ve hoş olmayan bir kokuya sahiptir. Su ve organik çözücülerde çözünür. n-Propanol, karbon monoksit ve hidrojenden metanol elde ederken, propan ve bütanın oksidasyonu esnasında ve Fischer-Tropsch reaksiyonunda yan ürün olarak elde edilir. Etilen, karbon monoksit ve hidrojenden okso sentezi ile imalatı cezbedici bir yoldur. n-propanol en çok çözücü ve kimyasal ara madde olarak kullanılır.
Benzin, petrolden imal edilen bir tür yakıttır.
- 150 °C'a kadar ham benzin,
- 150-250 °C'a kadar gaz yağı, kerosen, jet yakıtı,
- 250-350 °C'a kadar dizel yakıtı,
- 350 °C'dan sonra da ağır yağlar elde edilir.
Karbonmonoksit, CO formülüne sahip sadece bir karbon ve bir oksijen atomundan oluşan inorganik bileşiktir Karbonmonoksitte karbon ve oksijen arasında üçlü bağ vardır. Endüstride jeneratör gazı, su gazı, kuvvet gazı ve hava gazı içinde kullanılır. Yakıt olarak da kullanılmaktadır.
Doğalgaz yer kabuğunun içindeki fosil kaynaklı bir çeşit yanıcı gaz karışımıdır. Bir petrol türevidir. Yakıt olarak önem sıralamasında ham petrolden sonra ikinci sırayı alır. Doğalgazın büyük bölümü (%70-90'ı), Metan (CH4) adı verilen hidrokarbon bileşiğinden oluşur. Diğer bileşenleri; etan (C2H6), propan (C3H8), bütan (C4H10) gazlarıdır. İçeriğinde eser miktarda karbondioksit (CO2), azot (N2), helyum(He) ve hidrojen sülfür (H2S) de bulunur. Doğalgaz konvansiyoneldir ve konvansiyonel olmayan doğalgaz türleri arasında kaya gazı, kum gazı ve kömür gazı bulunur.
Fischer-Tropsch reaksiyonu, Alman kimyagerler Franz Fischer ve Hans Tropsch tarafından bulunan doğal gazları sıvıya dönüştürme işlemini yapan tepkimedir. Sanayi kullanımında katı ve gaz yakıtları sıvıya çevirmede kullanılmaktadır. Biyoloji alanında ise yağların yapı taşı olan karboksillerin oluşumunu açıklamak için kullanılır. Karboksil, Fischer-Tropsch Tepkimesi ile bir dizi kimyasal tepkime, demir sülfür ve bakır sülfür kimyasallarından yola çıkarak, metan, karbondioksit ve hidrojen gazların katılımıyla oluşur. Fischer-Tropsch Tepkimesinin en uygun sıcaklık aralığı 150-300 °C (302-572 °F) arasındadır.
Klorometan ya da metil klorür, CH3Cl formülüne sahip bir alkil halojenürdür. Aşırı derecede yanıcı bir gazdır. Önceden soğutucularda kullanılmıştır ancak toksisitesinden dolayı artık tüketici ürünlerinde kullanılmamaktadır. Klorometan ilk olarak Jean-Baptiste Dumas ve Eugene Peligot isimli iki Fransız kimyager tarafından 1835'te metanol, sülfürik asit ve sodyum klorür karışımının kaynatılması ile sentezlenmiştir, bu yöntem günümüzde kullanılana çok benzerdir.
Yakıt gazı, normal koşullar altında gaz halinde olan birkaç yakıttan herhangi biridir. Birçok yakıt gazı hidrokarbonlardan, hidrojen, karbonmonoksit veya bunların karışımlarından oluşur. Bu tür gazlar, borulardan menşe noktasından doğrudan tüketim yerine kolayca iletilebilen ve dağıtılabilen potansiyel ısı enerjisi veya ışık enerjisi kaynaklarıdır.
Biyokütleden sıvıya, termokimyasal bir yolla biyokütleden yapılmış sentetik hidrokarbon yakıtların üretilmesi için çok aşamalı bir işlemdir. Böyle yakıtlara grassolin denir.
Sentez gazı veya sentetik gaz, başta hidrojen ve karbon monoksit olmak üzere karbon dioksit, metan gibi bileşenleri içeren bir yakıt gazı karışımı. İsmini sentetik doğalgaz (SNG) oluşturmak ve amonyak veya metanol üretilmesi için ara ürün olarak kullanılmasından alır. Genellikle kömür gazlaştırmasıyla elde edilir ve ana kullanım alanı elektrik üretimidir. Ayrıca yanıcı özelliği sayesinde içten yanmalı motorlarda yakıt olarak kullanılabilir. Nitekim benzin tedarikinin yetersiz olduğu dönemlerde sentez gazı benzin yerine kullanılmıştır: Örneğin, 2. Dünya Savaşı zamanında Avrupa'daki araçlarda odun gazı kullanılmıştır. Öte yandan sentez gazının enerji yoğunluğu doğalgazın enerji yoğunluğunun yarısı kadar bile değildir.
Bergius süreci, yüksek uçuculuğa sahip bitümlü kömürün yüksek sıcaklık ve basınçta hidrojenasyonu ile sentetik yakıt olarak kullanılmak üzere sıvı hidrokarbon üretim yöntemidir. İlk olarak 1913'te Friedrich Bergius tarafından geliştirildi. 1931'de Bergius, yüksek basınçlı kimyayı geliştirdiği için Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü.
Piroliz malzemelerin asal bir ortamda yüksek sıcaklıklarda termal ayrışmasıdır. Kimyasal bileşim değişikliğini içerir. Kelime Yunanca kökenli pyro ("ateş") ve lysis ("ayırma") unsurlarından türetilmiştir.
Hidrojen yakıtı, oksijenle yakılan sıfır karbonlu bir yakıttır. İçten yanmalı motorlarda ve yakıt hücrelerinde kullanılabilir. Uzun yıllardır yakıt hücreli otobüslerde kullanılmaktadır ve binek otomobiller gibi ticari yakıt hücreli araçlarda da kullanılmaya başlanmıştır. Ayrıca uzay araçlarının çalıştırılmasında da yakıt olarak kullanılmaktadır. 2018 itibarıyla hidrojenin büyük bir bölümü (~%95) buhar reformasyonu ya da kısmi metan oksidaysonu ve kömür gazlaştırma gibi fosil yakıtlardan elde edilir. Geriye kalan bölümü suyun elektrolizi, güneş termokimyası gibi yenilenebilir enerji kaynaklarıyla elde edilir.
Sentetik yakıt veya sinyakıt, sentez gazının kömür veya biyokütle gibi katı hammaddelerin gazlaştırılmasından veya doğal gazın yeniden şekillendirilmesinden elde edildiği bir karbonmonoksit ve hidrojen karışımı olan sentez gazından elde edilen sıvı veya bazen gaz halindeki yakıttır.
RP-1, roket yakıtı olarak kullanılan, görünüm olarak jet yakıtına benzeyen ve çok yüksek düzeyde rafine edilmiş bir kerosen türüdür. RP-1, sıvı hidrojenden daha düşük bir özgül dürtü sağlar, ancak daha ucuzdur, oda sıcaklığında saklanabilir ve patlama tehlikesi çok daha düşüktür. RP-1, özgül enerjisi LH 2'den daha düşük olsa da, özkütlesi ondan fazla olduğundan daha yüksek bir enerji yoğunluğu sağlar. RP-1'in ayrıca oda sıcaklığında alternatif bir sıvı yakıt olan hidrazin kadar çok toksik ve kanserojen tehlikesi de yoktur.
Titan'ın atmosferi, Satürn'ün en büyük uydusu olan Titan'ı çevreleyen yoğun gaz tabakasıdır. Güneş Sistemi'ndeki doğal uyduların atmosferlerinden tek kalın olanıdır. Titan atmosferinin alt kısmı, başlıca azot (%94,2), metan (%5,65) ve hidrojen (%0,099) elementlerinden oluşur. Eser miktarda etan, diasetilen, metilasetilen, asetilen, propan, PAH gibi hidrokarbonlar; siyanoasetilen, hidrojen siyanür, karbon dioksit, karbon monoksit, siyanojen, asetonitril, argon ve helyum gibi gazlar da Titan'ın atmosferinde bulunur. Azot izotop oranı üzerinde yapılan çalışmalar, asetonitrilin atmosferde hidrojen siyanür ve siyanoasetileni aşan miktarlarda mevcut olabileceğini öne sürmektedir. Titan atmosferinin yüzey basıncı, Dünya'dakinden yaklaşık %50 daha yüksek olup 1,5 bar'dır. Bu basınç metanın üçlü noktasına yakındır ve metanın atmosferde gaz hâlindeyken yüzeyde de sıvı hâlde olmasını sağlar. Titan, atmosferinde bulunan katran benzeri organik çökeltiler olan tolinler gibi karmaşık kimyasallar sebebiyle uzayda turuncu renkte görünür.
Metil tert-bütil eter (MTBE), yapısal formülü (CH
3)
3COCH
3 olan organik bir bileşiktir. MTBE suda biraz çözünebilen uçucu, yanıcı ve renksiz bir sıvıdır. Öncelikle yakıt katkı maddesi olarak kullanılan MTBE, oktan oranını ve vuruntu direncini artırmak ve istenmeyen emisyonları azaltmak için benzine karıştırılır.
