液氮载体（Liquid nitrogen vehicles）由液氮提供动力，液氮储存在罐中。 传统的氮气发动机设计通过在热交换器中加热液氮，从环境空气中提取热量并使用所产生的加压气体来操作活塞或旋转马达来工作。 已经证明了由液氮推动的载具，但是没有在商业上使用。 一种这样的载具，液体空气在1902年被证明。
液氮推进也可以结合在混合系统中，例如电池电推进和燃料箱，以对电池再充电。 这种系统称为混合液氮电动推进系统。 另外，再生制动也可以与该系统结合使用。
2016年6月，将在英国伦敦开展J Sainsbury超市的食品运输载具试验：当载具静止且主发动机关闭时，使用Dearman氮气发动机为食品冷却提供动力。 目前，当主发动机关闭时，交付卡车大多数都有第二个较小的柴油发动机来驱动冷却。
描述
液氮由低温或反向斯特林发动机冷却器产生，该冷却器液化空气的主要成分氮（N2）。 冷却器可以通过电力或通过水力或风力涡轮机的直接机械工作供电。 液氮分布并储存在隔热容器中。 绝缘减少了热量流入储存的氮气; 这是必要的，因为来自周围环境的热量使液体沸腾，然后液体转变为气态。 减少流入的热量可减少储存中液氮的损失。 存储要求阻止使用管道作为运输工具。 由于绝缘要求，长距离管道将是昂贵的，因此使用远距离能源来生产液氮将是昂贵的。 石油储量通常距离消耗很远，但可以在环境温度下转移。
液氮的消耗实质上是相反的。 斯特林发动机或低温热机为载具提供动力，并提供发电方式。 液氮还可以作为冰箱，电气设备和空调装置的直接冷却剂。 液氮的消耗实际上是沸腾并使氮气返回大气。
在Dearman发动机中，通过将氮气与发动机气缸内的热交换流体结合来加热氮气。
描述和用途
用于低温
目前液氮用于低温技术，例如用于冷却核磁共振设备中的超导磁体，更复杂类型的红外传感器，磁悬浮磁悬浮列车，利用约瑟夫森效应的计算机微芯片，以及可能在未来的用于核聚变的托卡马克反应堆的超导磁体。 还建议使用液氮冷却超导陶瓷板，从而建造数千公里长的电线，例如，从北极的核反应堆带来数千公里的液氮和电力（没有任何阻力），直到芝加哥或纽约等北方城市。
在医学上，直接使用冷处理冷冻保存细胞如精子和卵子进行人工授精或体外受精。 随着怀孕的增加，通常需要消毒疗法的癌症疾病的传播，以及一些适用于60多岁女性的受精技术，许多人可能会在开始怀孕之前保持配子（或胚胎）数十年。 亚利桑那州的一些人，在死后（或者因无法治愈的疾病而终止他们的存在），他们的头部或整个身体都被冻结了，在超级技术的未来，他们被“解冻”了。技术未来，适当对待，随后恢复并恢复到新的健康生活。 如果这些尝试能够成功，你就没有最微妙的想法。
在航空航天领域，NASA使用液氮作为长期安全地冷却和储存冷藏的手段，其将被用于（在电解水之后）以使氧气和水达到液化温度。 像航天飞机一样用于火箭推进的氢气。 增加使用这些燃料和/或氧化氧助燃剂将不可避免地导致液氮消耗的增加。 NASA使用液氮已经产生了窒息的受害者，2，由于它是一种完全无味的气体，接下来的技术人员突然呼吸氧气含量百分比和绝对低的气氛（因为那些温度中一部分氧气在地面上凝结成液体，与O 2的绝对压力相当，与珠穆朗玛峰的绝对压力相当。
在屠宰行业，肉类可以保存，即使多年，也可以保持价格稳定多年（在低消费时期从市场中减去肉类并将其置于高峰期）或创造战略储备以供使用在战争或灾难的过程中。
用于环境工程
在苏联时，发现通过将液氮喷射到低层大气中，雾可以通过水蒸气或微水雾滴的冷凝或冷冻而沉淀。 在没有风的日子里，这允许军事机场保持开放，在他们周围创造一个无雾区域。
目前，相同的技术可用于创建稀薄雾区，机场附近，高速公路交叉点或重要的纪念碑。 作为有害影响，紧邻的温度会略微下降。 1998年，沿着里雅斯特 – 威尼斯高速公路，俄罗斯人展示了这一程序。
液氮的其他可能用途涉及诱导降雨（通过用液氮喷洒云）或飓风的偏离（通过在海洋区域雾化），降低温度，从而降低压力，这将导致干扰偏向于压力较低的区域，例如远离大陆的区域。
用于运输
目前，大多数公路载具是从燃烧化石燃料的内燃机推进的。 如果我们假设公路运输必须在长期内可持续，那么当前的燃料必须由可再生能源产生的其他东西取代。 替补不一定是“兜售法庭”能源; 而是一种转移和集中能源的手段，可与某种“能源货币”相媲美。
液态氮在低温下，从管道传递到管道，并将环境的外部热量扩散并吸收到通风网格中，极大地增加了压力，并且可以移动连接到发电机的涡轮机，发电机为电动机提供电力。推轮子。 串联的各种涡轮机可以从各种温度和压力跳跃中产生电流，最后，排放物由低温氮气，70％空气成分制成，因此污染程度为零（即使不方便直接从这些冷排气管呼吸，因为存在昏厥和窒息的风险）。
目前，使用类似的原理，已经建造了几个压缩空气发动机的原型，其实际上从周围环境获取热量并将其转换成动能。 这些发动机经常因过冷而卡住，并在其冰排上冷凝，即使它们的罐（凯夫拉尔）含有的压缩空气温度等于或高于周围环境的温度。 实际上，空气由78％的分子氮组成。
用于通过冷凝蒸馏海水
取出热带环礁湾和泻湖中相对温暖的海水（20-40°C），用抛物面镜或气体燃烧器在约60-80°C加热，然后使其“蒸发”。容器低压锡（在大气压的约70-80％），它可以在约5-10°C的后续容器中冷凝，在同轴容器内用无毒工作液体（如乙醇）冷却，并与低熔点，通过绕过液氮罐冷却。 使用配备有低压空气涡轮机的大管将蒸发罐连接到冷凝罐也可以发电。
在蒸发罐中，盐浓度将显着增加，因此容器必须定期清空。 获得的具有高盐浓度的热残余水可以放置在室外盆中，经过一段时间后，将通过蒸发获得普通的烹饪海盐（NaCl）。 与海水接触的工作流体（例如乙醇）被带到约20-25℃的温度，这可用于空调。
氮气生产（来自空气）
液氮由低温冷冻机和冷凝器或通过冷冻斯特林发动机获得的压缩产生，使公共空气达到可以诱导空气的主要成分在液态下改变相的压力和温度。 氮气（N 2，相当于我们呼吸的空气的78％）。 这些冷却系统可以通过可再生能源发电或通过直接利用从风力涡轮机或水力涡轮机获得的机械功（使用斯特林发动机）来提供动力，如果位于寒冷气候中则更好。
液氮产生并储存在特殊的隔热容器中：隔离，最大限度地减少朝向容器内部的热流，减少由于蒸发和重新转化为气体而导致的氮损失。 储存要求可防止氮气通过管道分布：将整个管道保持在所需温度是不经济的。
反向使用斯特林发动机
液氮的消耗只不过是其生产的反面：同样的斯特林发动机使液氮重新转化为气体，回收液化过程中消耗的能量，并为汽车和电动汽车提供动力源。发电机。 还可以直接使用液氮作为制冷剂和空调的制冷剂，然后使得到的气体氮气返回到提取它的大气中。
好处
液氮载具在许多方面与电动载具相当，但使用液氮来储存能量而不是电池。 它们优于其他载具的潜在优势包括：
与电动载具非常相似，液氮载具最终将通过电网供电，这使得更容易专注于减少来自一个源的污染，而不是道路上数百万辆载具。
由于从电网汲取电力，不需要运输燃料。 这带来了显着的成本效益。 燃料运输过程中产生的污染将被消除。
降低维护成本
液氮罐可以比电池更少的污染处理或回收。
液氮载具不受与当前电池系统相关的降解问题的限制。
与可以再充电的电池相比，该罐可以更频繁地并且在更短的时间内再填充，其再加注速率与液体燃料相当。
它可以作为联合循环动力系统的一部分与汽油或柴油发动机一起使用，利用来自一个的废热在涡轮复合系统中运行另一个。 它甚至可以作为混合系统运行。
缺点
主要缺点是初级能源的低效使用。 能量用于液化氮气，氮气又提供运行电动机的能量。 任何能量转换都有损失。 对于液氮汽车，在氮气的液化过程中会损失电能。
公共加油站不提供液氮; 然而，在大多数焊接气体供应商处存在分配系统，液氮是液态氧生产的丰富副产品。
其他用途
2008年，美国专利局授予液氮动力涡轮发动机专利。 涡轮机闪蒸 – 喷射到涡轮机的高压部分中的液氮，并且膨胀的气体与进入的加压空气结合以产生从涡轮机的后部喷射的高速气流。 产生的气流可用于驱动发电机或其他装置。 该系统尚未被证明可为大于1kW的发电机提供动力，但可能有更高的输出功率。
政治论点
使当前热力发动机适应液氮并实现不同生产方式的可能性可能导致能源市场的多样化，本地化和稳定性。 [没有来源]
能源多样化的一种可能性包括氢经济，光伏和生物燃料替代品。
对石油经济的依赖[断链]具有巨大的全球影响力。 石油储备，油井和油田是当前政治和货币权力的真正“资产”，它们管理和垄断信息。 而且，根据石油峰值理论，到2015年石油消费量将超过最大产能，导致价格进一步飙升。
目前，大量的经济投资以及相当大的政治和军事努力旨在确保煤炭，石油和天然气供应的长期稳定，而这种迫切需要决定了许多国家的政策和军事行动，以确保能源供应。 他们经常放弃争取人权的斗争。
从环境的角度来看，化石燃料产生的二氧化碳所产生的影响（与砍伐森林一起）是温室效应的主要原因之一。 化石燃料产生的其他附带损害是酸雨，景观破坏，含水层和海洋污染。 寻找能够长距离储存和运输能源的化石燃料的替代品至关重要。
批评
生产成本
液氮生产是一种能源密集型过程。 目前生产几吨/天液氮的实用制冷设备以卡诺效率的约50％运行。 目前，多余的液氮在液氧的生产中作为副产物产生。
液氮的能量密度
任何依赖于物质相变的过程都会比物质中涉及化学反应的过程具有低得多的能量密度，而过程中的能量密度比核反应低。 液氮作为能量存储器具有低能量密度。 相比之下，液态烃燃料具有高能量密度。 高能量密度使运输和储存物流更加便利。 便利性是消费者接受的重要因素。 石油燃料的便利储存加上其低成本已经取得了无与伦比的成功。 此外，石油燃料是主要的能源，而不仅仅是能量储存和运输介质。
能量密度 – 源自氮的等压蒸发热和气态比热 – 可以通过大气压和零摄氏度环境温度下的液氮实现，约为97瓦时/千克（W•h / kg）。 相比之下，锂离子电池为100-250 W•h / kg，热效率为28％的汽油内燃机为3,000 W•h / kg，是卡诺效率使用的液氮密度的30倍。
对于具有与内燃机相当的等温膨胀发动机，需要350升（92美制加仑）的绝缘机载储存容器。 实用量，但比典型的50升（13美制加仑）汽油箱明显增加。 增加更复杂的动力循环将降低这一要求，并有助于实现无霜运行。 然而，不存在用于载具推进的液氮用途的商业实践情况。
霜形成
与内燃机不同，使用低温工作流体需要热交换器来加热和冷却工作流体。 在潮湿的环境中，结霜会阻止热量流动，因此是一项工程挑战。 为了防止结霜，可以使用多种工作流体。 这增加了顶部循环以确保热交换器不会低于冰点。 需要额外的热交换器，重量，复杂性，效率损失和费用以实现无霜操作。
安全
无论氮气燃料箱的绝缘效率如何，通过蒸发到大气中都不可避免地会有损失。 如果载具存放在通风不良的地方，则存在一定的风险，即氮气泄漏会降低空气中的氧气浓度并导致窒息。 由于氮气是一种无色无味的气体，已占78％的空气，因此难以检测到这种变化。
如果溢出，低温液体是危险的。 液氮会导致冻伤并使某些材料极脆。
当液态N2低于90.2K时，来自大气的氧气可以冷凝。 液态氧可以自发地和剧烈地与有机化学物质反应，包括石油产品，如沥青。
由于该物质的液气膨胀比为1：694，如果液氮迅速蒸发，则会产生大量的力。 在2006年德克萨斯A＆M大学的一次事故中，一个液氮罐的减压装置用黄铜塞密封。 结果，坦克发生了灾难性的失败，爆炸了。
坦克
罐的设计必须符合适用于压力容器的安全标准，例如ISO 11439。
储罐可以由以下材料制成：
钢
铝
碳纤维
芳纶
其他材料，或上述的组合。
纤维材料比金属轻得多但通常更贵。 金属罐可以承受大量的压力循环，但必须定期检查腐蚀情况。 液氮LN2通常在绝热罐中运输，最高50升，在大气压下。 这些储罐是非加压储罐，不受检查。 用于LN2的非常大的罐有时被加压至小于25psi以帮助在使用时转移液体。
排放输出
与其他非燃烧能量存储技术一样，液氮载具将排放源从载具尾管排放到中央发电厂。 在有无排放源的地方，可以减少污染物的净产量。 中央发电厂的排放控制措施可能比处理广泛分散的载具的排放更有效且成本更低。