「本文来源:中国水运报」
□全媒记者吴静
12月10日,中国船舶集团所属江南造船(集团)有限责任公司联合中国船舶贸易公司与JSCo视频签署了2+2艘立方米超大型绿氨运输船(VLAC)合作备忘录。该批VLAC将配置氨动力主机,被用于运输来自世界各地正在开发的许多新的绿色合成氨项目的液态氨。
氨燃料动力船——相对“小众”的船型,被冠以“零碳船舶”的标签,成为双碳时代新能源替代船舶的新宠。作为零碳能源,氨燃料能否满足国际海事组织日益严格的温室气体排放要求?氨燃料动力船是不是绿色船舶的理想船型?记者对此进行了探访。
氨燃料研究任重道远
氨是氮和氢的化合物,常温下是一种无色气体,有强烈的刺激气味。氨作为化肥工业的重要原料,主要由氢气和氮气合成制取,是一种富氢的无碳燃料。作为一种清洁的可再生替代燃料,氨具有能量密度高、易于液化、成本较低、储运安全、工业基础良好等优势,是一种很有前景的氢能源载体及储存介质。
与液氢(-℃)相比,液氨(-33℃)的储存及供应相对容易。氨单位储存能量的成本较低,体积能量密度较高,也更加安全可靠。氨是世界上产量最大的化工产品之一,生产工艺成熟,储运和供给基础设施比较完善,产业链基础好,采用氨作为燃料将成为船东和设计者考虑选择船舶新型能源动力的主要替代方案之一。
如此说来,氨不就是“完美”的船舶新能源代表?然而现实是氨燃料还有很多缺点需要被克服。
氨在氧气中完全燃烧时仅排放水和氮气,但是在实际应用中,氨燃料在内燃机中完全燃烧很难实现。
如果氨燃料在内燃机中不完全燃烧,氮氧化合物的产生几乎是不可避免的。并且与常规碳氢燃料相比,纯氨的层流燃烧速度和热值均比较低,而且点火所需要的能量较高,可燃性极限范围较窄,使得纯氨的燃烧更加困难。
安全角度方面,氨燃料的安全性、污染性也需要全面考虑。氨具有毒性和腐蚀性;氨与石油、氯气等燃料混合,或与金、汞等重金属反应时,会引起快速爆炸。氨排放在海上与空气中的水汽反应可能会导致船体腐蚀。氨还会产生超细粉尘,必须制定排放限制要求。
业内人士指出,氨燃料的研究任重道远,其安全输送和存储至关重要,除非通过后续处理或优化燃烧过程进行控制,否则燃烧氨还可能导致更高的氮氧化物排放。因此,如果将氨作为船用燃料,需要制定详细的监管框架和分类规则。
国际热度不断提升
根据国际海事组织(IMO)设定的目标,到年,航运业温室气体年排放量将比年减少50%以上。氨燃料作为应对IMO温室气体减排新要求的零碳燃料,近年来获得了国内外船舶工业越来越广泛的