A água é um combustível possível para motores a jato?

Não. A água não é um combustível, é o hidrogênio que já queimou. É um produto de oxidação muito estável, tão estável que é usado para extinguir incêndios. A produção comercial de hidrogênio não é feita pelo aquecimento da água. Do wiki:

There are four main sources for the commercial production of hydrogen: natural gas, oil, coal, and electrolysis; which account for 48%, 30% 18% and 4% of the world’s hydrogen production respectively.[5] Fossil fuels are the dominant source of industrial hydrogen.

Existe algum interesse em projetos de P & D para produzir hidrogênio a partir da água, porque, como o OP afirma, a água é muito abundante. Muitos métodos de produção são pesquisados: eletrólise, radiação, reação química. O calor é uma das técnicas menos promissoras, uma vez que são necessárias temperaturas de até 3000 ° C. De este wiki:

Thermal water splitting has been investigated for hydrogen production since the 1960s.[16] The high temperatures needed to obtain substantial amounts of hydrogen impose severe requirements on the materials used in any thermal water splitting device. For industrial or commercial application, the material constraints have limited the success of applications for hydrogen production from direct thermal water splitting and with few exceptions most recent developments are in the area of the catalysis and thermochemical cycles.

E isso está em uma instalação de produção em um laboratório de pesquisa. Agora vamos fazer isso em uma aeronave, onde segurança, peso e confiabilidade são de primordial importância. A água foi usada para propulsão antes (ao injetá-la no gás de escape quente de um turbojato), mas isso saiu pela porta: ela faz muito pouco pelos motores de alto desvio, o que não é suficiente para justificar o peso extra.

Mas a maioria das invenções começa com uma idéia estranha que é descartada pelas eminências cinzentas no começo. O OP tem duas mudas que podem ter mérito:

• Use calor residual produzido de qualquer maneira para gerar energia útil ou empuxo. Isso já é feito em usinas: em comunidades remotas na Austrália, é possível encontrar turbinas a gás acionando alternadores, ao lado de uma turbina a vapor que usa o calor residual da turbina a gás. Mas isso não é viável para aeronaves, muito pesado e sem redundância, já que a turbina a vapor não pode funcionar sem a turbina a gás.
• Use a água que está a bordo de qualquer maneira para propulsão. Águas residuais dos banheiros! Injectar nos gases de escape quentes para uma solução amiga do ambiente.

Você está propondo o uso do calor do motor para decompor a água em hidrogênio e oxigênio e depois queimar o hidrogênio no oxigênio, transformando-o de volta na água. E, lembre-se, quando eu disse "o calor do motor", quero dizer o calor que você obtém ... queimando o último lote de hidrogênio e oxigênio que você fez.

Mesmo se este processo fosse 100% eficiente, você estaria apenas se convertendo entre água e hidrogênio / oxigênio. Nenhuma energia seria criada, então não haveria empuxo. E não é 100% eficiente: você perderia energia, em vez de ganhá-la.

Esta resposta mostra que:

The top gas temperature in a modern [civilian] jet turbine is more like 1500°C, and the turbine blades tolerate temperatures of around 1200°C.

Por outro lado, a decomposição térmica da água a 2200 ° C apenas divide 3% da água. 50% para 3000 ° C, que continua a ser o desafio mais difícil por causa dos materiais necessários.

Hidrogênio líquido , no entanto, é mais promissor.

Temperaturas [e aparatos] à parte, para corrigir o problema mencionado de movimento perpétuo (ele é dividido ou impulsionado, não ambos ), você precisará de uma turbina a gás de combustível de jato para a divisão, a água não dividida a ser reciclada e, em seguida, separar os motores a jato para propulsão que queimam hidrogênio.

Isto é exatamente como ter um avião transportando petróleo bruto e uma refinaria de petróleo para produzir seu próprio combustível queimando combustível. A única diferença é que quebrar hidrocarbonetos é muito mais fácil do que quebrar a água.

^{@DavidRicherby demonstrou como quebrar a água e, em seguida, queimar o hidrogênio de volta para recriar a água é um processo com perdas que não podem gerar um orçamento positivo de energia. Mas vamos além, como se este não fosse o caso, e ver qual quantidade de água está envolvida.}

(Todos os números são aproximados para torná-los simples de calcular mentalmente.)

Vamos avaliar a quantidade de água que você precisaria para substituir o combustível, com base na energia que pode ser extraída do hidrogênio e do combustível. Precisamos comparar a energia específica de ambos.

Para uma referência familiar: 1kWh = 3,6 MJ, isso é o que consumiria um ferro a vapor em uma hora.

Para obter 1 kg de hidrogênio da água, você precisa quebrar, no caso mais otimista, cerca de 10 kg de água (massa atômica de $ H_2 $ = 2, de $ O $ = 16, de $ H_2O $ = 18).

• Se hidrogênio e oxigênio pudessem ser separados, por algum meio, 1 kg de água produziria 100 g de hidrogênio. O hidrogênio tem uma energia específica de 120 MJ / kg , ou seja, 12 MJ / 100 g.

• Mas a energia específica do combustível é muito maior: 42 MJ / kg .

Supondo que você tenha a reação de quebra de água de graça, o que de fato não é o caso, você ainda precisa de 42/12 = 3,5 kg de água para substituir 1 kg de combustível.

Não é realmente um bom negócio ... a aeronave precisa de tanques cerca de 3 vezes maiores e precisa de um redesenho completo para aumentar a massa máxima de decolagem (o que, por sua vez, exigirá muito mais hidrogênio).

^{Isso sem contar o combustível que, na vida real, é necessário para quebrar a água e extrair hidrogênio. Com este combustível você atinge massas insanas.}

^{No entanto ... Existem muitos processos para separação da água, alguns não são muito eficientes ... mas se for grátis ...}

^{A energia necessária para extrair hidrogênio pode ser energia solar, que você recebe de graça. Existe um processo conhecido como cracking termoquímico que utiliza células com materiais catalisadores expostos a raios solares. Esse processo é extremamente lento e pouco eficiente (7%), mas funciona!
Embora isso não seja utilizável para a propulsão de aeronaves, é possível usá-lo para armazenamento em larga escala de energia solar, convertendo a energia solar em energia química de hidrogênio, que pode ser usada mais tarde. Consulte a Central de energia solar de Almeria.}

Existem duas maneiras de conseguir que isso funcione, mas ambos parecem ser remotamente possíveis.

1. Planeta de Vênus, ou qualquer outra com a temperatura ambiente acima da temperatura de ebulição da água. Nesse ambiente, a água líquida teria energia: enquanto estiver fervendo, ela pode produzir vapor comprimido capaz de girar uma turbina . Um compressor, similar ao compressor do motor a jato, poderia ajudar a obter mais ar quente no sistema para ferver a água. A mesma forma de nitrogênio líquido pode funcionar na Terra .

2. Existe muita energia nuclear na água, contém hidrogênio que alimenta o Sol através da fusão com o hélio. Uma máquina que poderia usar tal energia está sendo construída atualmente, embora eu ache que, inicialmente, ela alimentará mais algo como um grande navio.

Você não pode decompor a água em oxigênio e hidrogênio e depois queimar esses componentes porque exatamente a quantidade de energia necessária para se decompor é liberada durante o processo de queima posterior. Devido a inevitáveis perdas, a máquina eventualmente irá parar depois de esgotar a energia inicial.