研發將氨轉為氫的反應堆 用氨氣來代替船舶燃料電池

氨氣看起來不像是一種能夠幫助減少溫室氣體排放的燃料。這種氣體以其獨特的氣味而聞名，同時它也是危險和有毒的。

不過，氨氣的一系列產業化努力正在證明，它可能會在全球航運脫碳方面發揮關鍵作用，其提供一種有效的方式來存儲為大型船舶進行長途旅行提供動力所需的能源。

為全球航運制定安全標準的美國航運局最近初步批準了一些氨動力船舶和燃料基礎設施，其中包括全球最大造船商之一三星重工的設計。

有幾家公司已經承諾會在2024年交付成果。雖然這種燃料需要新的發動機和新的燃料系統，但用其替換目前船舶燃燒的化石燃料可能有助于顯著減少全球碳排放。

2022年早些時候籌集了近5000萬美元，將這種化學物質用于燃料電池，有望實現更大規模的減排。

航運業約占全球二氧化碳排放量的 3%。如果對氨或其他替代燃料的早期測試證明了其具備可擴展性，這些新技術將開始幫助航運業遠離化石燃料，減緩導致氣候變化的碳排放。

氨氣的優勢在于它的高能量密度。雖然它通常是一種氣體，但卻可以在相對較低的壓力下被壓縮成易于運輸的液體。

氨是航運公司十分熟悉的一種化學物質。全球每年生產約2億噸氨，其中約3/4用于生產化肥。許多港口已經有了某種形式的氨儲存設施。

然而，氨也不是沒有缺點，最致命的缺點是氨作為燃料會產生氮氧化物（NOx）。太平洋環境組織的氣候運動主任瑪德琳·羅斯表示，這種化合物同樣是溫室氣體，也會損害人類和動物的健康。

但是，如果船舶用氨來代替燃料電池，那么造成NOx污染的問題就可以避免了。

燃料電池船可以包含氨儲罐，再配上一個用于分解氨的反應堆，生成氮氣和氫氣。隨后，氫氣會被輸送到燃料電池中，在那里它將為船舶提供電力并最終生成水。

氨氣的運輸和儲存成本比氫氣更便宜，而且降低成本可以使燃料電池更容易在航運業中被廣泛采用。

初創公司Amogy2022年早些時候在拖拉機上演示了將氨轉化為氫的反應堆。該公司計劃將其技術擴展到卡車等大型車輛，最終目標是更大的船舶。

但Amogy的首席執行官吳成勛表示，想讓氨驅動航運這樣規模大的行業，需要大幅提高氨的供應。他估計，全球氨生產市場最終將需要增加2倍甚至3倍，才能滿足潛在的需求。

如今，大多數氨都是用一種依賴于化石燃料的能源密集型工藝生產的，已有一個世紀的歷史。盡管像世界領先的氨生產商Yara這樣的行業巨頭正在進行試點項目，使用可再生能源或部署碳捕獲來減少總生產排放，但使用可再生能源生產的綠色氨仍然有限。不過在運輸領域中使用這種新技術可能有助于降低成本，并鼓勵企業做出改變。

但是，歐洲運輸和環境聯合會航運項目主任法伊格·阿巴索夫表示，國家和聯合國國際海事組織等監管機構可能也需要通過立法，迫使航運公司減少排放并采用新技術。

太平洋環境組織的羅斯表示，可能不會有一個單一的解決方案來減少航運業的排放。“讓一個如此大的行業脫碳需要全方面的努力，從提高效率到電氣化再到新技術，但像氨這樣更清潔的燃料肯定可以發揮作用。”