本刊記者 薛龍玉
2020年3月,瑞典循環(huán)碳能源公司Liquid Wind攜手瑞士可再生能源生產(chǎn)商和能源交易商Axpo、丹麥國際咨詢公司COWI、能源技術(shù)公司Carbon Clean Solutions、全球催化和表面科學(xué)領(lǐng)域領(lǐng)先者Haldor Topsoe、挪威氫能源公司Nel Hydrogen以及全球知名技術(shù)公司西門子(Siemens)等企業(yè)組成了一個(gè)聯(lián)盟,聯(lián)合啟動了一項(xiàng)名為Powerto-Fuel的替代燃料開發(fā)項(xiàng)目。該項(xiàng)目聲稱將生產(chǎn)出液態(tài)、碳中性的綠色甲醇燃料(eMethanol),目前已獲得歐洲創(chuàng)新與技術(shù)學(xué)院可持續(xù)能源研究所(EIT InnoEnergy)170萬歐元的投資。
該聯(lián)盟已在瑞典建立了第一個(gè)旗艦燃料生產(chǎn)設(shè)施,預(yù)計(jì)將從2023年開始向市場供應(yīng)綠色甲醇。每個(gè)生產(chǎn)設(shè)施每年可捕獲7萬噸二氧化碳,生產(chǎn)4.5萬噸碳中性燃料,可減少約9萬噸二氧化碳排放。聯(lián)盟計(jì)劃到2030年在斯堪的納維亞半島開發(fā)6個(gè)燃料生產(chǎn)設(shè)施,之后在全球推廣。作為項(xiàng)目牽頭者,Liquid Wind正在與有潛在購買意向的航運(yùn)公司進(jìn)行洽談,預(yù)計(jì)將在今年年底簽署該燃料的長期購買協(xié)議。為了揭秘這種綠色甲醇燃料,本刊專訪了Liquid Wind公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Claes Fredriksson先生。
記者:Liquid Wind發(fā)起的Power-to-Fuel燃料開發(fā)項(xiàng)目為何會選擇甲醇?相比其他替代燃料選項(xiàng),甲醇有哪些優(yōu)點(diǎn)?
Claes Fredriksson:事實(shí)證明,甲醇在用作航運(yùn)燃料時(shí)效果很好,目前已有14艘船舶采用“黑色”甲醇為其發(fā)動機(jī)提供動力。然而這類甲醇的來源仍是化石燃料。Liquid Wind能夠利用廢棄二氧化碳和由可再生電力制成的氫氣來生產(chǎn)可再生甲醇,提供可行的液體燃料助力航運(yùn)業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和。
現(xiàn)在可選的替代燃料種類越來越多,但它們當(dāng)中有許多并不適合航運(yùn)業(yè)。由于電池本身的重量問題和充電需求,利用電池生成可再生電力對很多船舶來說都頗具挑戰(zhàn)性。液化天然氣(LNG)在航運(yùn)業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛,但它本質(zhì)上還是一種化石燃料,依然會產(chǎn)生污染物。使用LNG還會在供應(yīng)鏈中造成甲烷逃逸現(xiàn)象,而且這種問題很難防止。沼氣設(shè)備的組建成本很高,而且由于原料有限,要達(dá)到所需的規(guī)模也會面臨相當(dāng)大的挑戰(zhàn)??稍偕鷼浠蚩稍偕本邆湓谖磥泶俪闪闾己竭\(yùn)的潛力,但是,相關(guān)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施尚處于早期階段,因此找到在短期內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)和應(yīng)用的碳減排解決方案對我們來說非常重要。
氫是一種非常好的能源載體,其與二氧化碳結(jié)合在一起之后會呈現(xiàn)液態(tài)形式,使得能源存儲、運(yùn)輸和使用更為簡易便捷,并且更具成本效益。更令人驚喜的是,相比液化、濃縮氫,我們所研制出的eMethanol實(shí)際上具有更高的氫含量。eMethanol具有以下多種優(yōu)點(diǎn):
◆ 碳中性;
◆ 非化石燃料;
◆ 燃燒后不會排放硫氧化物;
◆ 燃燒后的氮氧化物排放量低;
◆ 燃燒后不會排放顆粒物;
◆ 以液態(tài)形式存在,易于存儲、運(yùn)輸和使用;
◆ 可以作為燃料儲備長期存儲,不會降解;
◆ 毒性低;
◆ 可溶于水,且溶解速度非常快;
◆ 具備大量生產(chǎn)的潛力,能夠滿足日益增長的需求。
記者:Liquid Wind所開發(fā)的綠色甲醇燃料eMethanol與普通甲醇燃料有哪些不同之處?例如在生產(chǎn)方式和成本等方面。
Claes Fredriksson:從化學(xué)性質(zhì)上看,這兩種燃料是一模一樣的。不過它們的生產(chǎn)方法有所不同,因而eMethanol在可持續(xù)性方面得到了改善。目前廣泛使用的黑色甲醇是由天然氣通過蒸汽甲烷重整(SMR)工藝制成的。而綠色甲醇燃料eMethanol是通過將捕獲的生物源二氧化碳與氫氣形式的可再生電力相結(jié)合生產(chǎn)的。二氧化碳被捕獲并存儲在eMethanol燃料當(dāng)中,然后在其燃燒時(shí)釋放出來,回收過程中產(chǎn)生的廢棄二氧化碳又可以用作可再生燃料來替代化石燃料,進(jìn)而防止新的二氧化碳排放,因此eMethanol是一種碳中性燃料。
在成本方面,鑒于當(dāng)前的電力和天然氣價(jià)格行情,eMethanol要比普通的黑色甲醇貴一些。隨著時(shí)間的推移,這種情況可能會發(fā)生轉(zhuǎn)變。Liquid Wind希望在2030年之前實(shí)現(xiàn)eMethanol與化石燃料平價(jià)。eMethanol的成本與HVO(氫化植物油)、沼氣等其他替代燃料的水平相當(dāng)。會對終端用戶價(jià)格造成較大影響的將是針對這種燃料的賦稅。
記者:在eMethanol燃料開發(fā)和生產(chǎn)過程中應(yīng)用了哪些創(chuàng)新技術(shù)?
Claes Fredriksson:Liquid Wind已經(jīng)為我們的Power-to-Liquid燃料開發(fā)項(xiàng)目組建了一個(gè)由行業(yè)專家構(gòu)成的聯(lián)盟。該聯(lián)盟成員包括瑞士可再生能源生產(chǎn)商和能源交易商Axpo、丹麥國際咨詢公司COWI、總部位于倫敦的能源技術(shù)公司Carbon Clean Solutions、全球催化和表面科學(xué)領(lǐng)域領(lǐng)先者Haldor Topsoe、挪威氫能源公司Nel Hydrogen以及全球知名技術(shù)公司西門子(Siemens)。在Liquid Wind的帶領(lǐng)下,這些公司將通力合作,有效整合各自的技術(shù),共同生產(chǎn)出具有成本競爭力的綠色碳中性燃料。該項(xiàng)目將要整合應(yīng)用的技術(shù)正在試驗(yàn)和測試當(dāng)中。我們的合作伙伴也在不斷改進(jìn)他們的工藝流程以便提高效率。
Liquid Wind還將開發(fā)數(shù)字孿生平臺或設(shè)施藍(lán)圖,這將有助于我們快速且經(jīng)濟(jì)高效地復(fù)制燃料生產(chǎn)設(shè)施。如此一來,Liquid Wind就能夠迅速提高綠色甲醇的產(chǎn)能,滿足不斷增長的燃料需求。
記者:eMethanol燃料適用于哪些船型?船舶使用eMethanol燃料有哪些要求?例如,是否需要改裝發(fā)動機(jī)?
Claes Fredriksson:eMethanol燃料可以用在任何船舶上,并沒有船型限制。大家更需要關(guān)心的問題其實(shí)是船舶所用的發(fā)動機(jī)類型,因?yàn)槊總€(gè)發(fā)動機(jī)都需要調(diào)整以便使用甲醇動力。Liquid Wind目前正在與發(fā)動機(jī)供應(yīng)商開展合作,確保他們都能供應(yīng)可以依靠甲醇運(yùn)行的發(fā)動機(jī)。如今市場上已經(jīng)有可與eMethanol兼容或者能夠燃燒雙燃料的新型發(fā)動機(jī)?,F(xiàn)有的發(fā)動機(jī)也只需做出微小的調(diào)整就能使用eMethanol燃料。
記者:使用eMethanol燃料可以為航運(yùn)業(yè)帶來哪些環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益?
Claes Fredriksson:eMethanol燃料可以減少二氧化碳排放,幫助航運(yùn)業(yè)實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)。除了已經(jīng)提到的改善航運(yùn)業(yè)的氣候和環(huán)境影響外,我們在與航運(yùn)界人士的交流和討論中還看到了一種強(qiáng)烈的愿望,他們希望能提升自己的可持續(xù)發(fā)展形象以及對客戶的價(jià)值主張,這對他們來說能夠帶來經(jīng)濟(jì)利益。航運(yùn)業(yè)目前正缺乏商業(yè)上可行的、大規(guī)模的低碳燃料選項(xiàng),而eMethanol燃料剛好給出了一份理想的碳減排答案,為航運(yùn)業(yè)提供了一條通往可持續(xù)發(fā)展的綠色路徑。eMethanol燃料似乎是現(xiàn)有的唯一一種經(jīng)過實(shí)踐證明適用于重型發(fā)動機(jī)/船舶并且能夠?qū)崿F(xiàn)大量生產(chǎn)、可以在很大程度上代替化石燃料的產(chǎn)品。
記者:去年年底歐委會推出了歐洲綠色協(xié)議,其中也強(qiáng)調(diào)了要開發(fā)利用可再生能源和清潔燃料以及零碳技術(shù),Power-to-Fuel項(xiàng)目會得到歐委會的財(cái)政支持嗎?
Claes Fredriksson:Liquid Wind正在與各種政府和金融機(jī)構(gòu)就電燃料(electro-fuel)的資金和監(jiān)管支持進(jìn)行討論。我們公司將申請歐洲創(chuàng)新理事會(EIC)的“加速器”專項(xiàng)資助,EIC加速器已從歐洲綠色協(xié)議中獲得了額外資金。Liquid Wind的項(xiàng)目提案非常符合歐洲綠色協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn),我們認(rèn)為公司有希望獲得他們的財(cái)務(wù)支持。最近Liquid Wind還開啟了A輪融資,并且正在積極尋找新的投資伙伴。
記者:您認(rèn)為在航運(yùn)業(yè)推廣使用甲醇燃料主要面臨哪些挑戰(zhàn)?
Claes Fredriksson:在我看來,最主要的挑戰(zhàn)就是邁出第一步。航運(yùn)公司必須開始采取行動,逐漸放棄污染環(huán)境的燃料,轉(zhuǎn)而使用更加清潔環(huán)保的替代燃料,這一點(diǎn)至關(guān)重要。Liquid Wind正在與其他利益相關(guān)方開展討論,希望能找到大型航運(yùn)合作伙伴,引領(lǐng)航運(yùn)業(yè)向碳中和過渡。
記者:目前新冠肺炎疫情的蔓延是否會影響你們項(xiàng)目的進(jìn)展?
Claes Fredriksson:新冠肺炎疫情大流行確實(shí)有可能對我們的項(xiàng)目進(jìn)度造成影響。我們將盡力做好應(yīng)對,以期盡快將eMethanol推向市場。我們在海事行業(yè)中的潛在客戶已經(jīng)受到了這種情況的影響。盡管處境艱難,但迄今為止,他們依然堅(jiān)持致力于實(shí)現(xiàn)長期目標(biāo),改善船舶的可持續(xù)性。我們與多家大型航運(yùn)公司依然保持著積極的交流和探討。
記者:除了eMethanol燃料之外,Liquid Wind在未來是否有計(jì)劃開發(fā)其他類型的碳中性燃料?
Claes Fredriksson:目前Liquid Wind正專注于eMethanol燃料的生產(chǎn),以及它們將為實(shí)現(xiàn)航運(yùn)乃至整個(gè)運(yùn)輸業(yè)碳中和帶來的價(jià)值。eMethanol還可以用作生產(chǎn)其他燃料的原料,例如二甲醚(DME),也可以用在航空領(lǐng)域。Liquid Wind已經(jīng)收到了其他公司在這方面的合作意向。
● 延伸閱讀
Claes Fredriksson是Liquid Wind團(tuán)隊(duì)的中堅(jiān)力量。他是一位富有遠(yuǎn)見的領(lǐng)導(dǎo)者,具有豐富的國際業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn),在管理、市場營銷、業(yè)務(wù)發(fā)展和銷售等領(lǐng)域有著出色的表現(xiàn)和口碑。他對于解決氣候變化問題充滿熱情,曾經(jīng)合作過多個(gè)創(chuàng)新的可再生能源項(xiàng)目。2017年,Claes Fredriksson發(fā)現(xiàn)了解決可再生燃料問題的絕佳機(jī)會,于當(dāng)年5月成立了Liquid Wind能源公司,并成功地將替代燃料開發(fā)項(xiàng)目付諸實(shí)踐。