甲醇制氫技術(shù)為什么行——訪e1 Marine總經(jīng)理Stuart Crawford先生

本刊記者 薛龍玉

日前，國際知名甲醇制氫技術(shù)公司Element 1、成品油輪和化學(xué)品運輸船獨立船東兼運營商Ardmore Shipping以及海事租賃和融資方案提供商Maritime Partners簽署合作意向書，聯(lián)合成立e1 Marine公司，旨在為航運業(yè)提供高效可行的創(chuàng)新減排技術(shù)。在有關(guān)能源轉(zhuǎn)型與碳減排的討論中，氫能源一直被寄予厚望，然而氫氣生產(chǎn)成本較高，尤其是通過可再生途徑制氫，并且還存在運輸、儲存困難等挑戰(zhàn)，氫燃料的推廣應(yīng)用也因此在一定程度上受到了制約。而e1 Marine通過將先進的甲醇制氫技術(shù)與燃料電池相結(jié)合，對當(dāng)前氫燃料電池在航運業(yè)的大規(guī)模商用所面臨的難題做出了解答，同時也為航運業(yè)在近期脫碳提供了一個商業(yè)可行的解決方案。在與本刊的對話中，e1 Marine總經(jīng)理Stuart Crawford為我們詳細介紹了這家初創(chuàng)公司的發(fā)展愿景、該公司甲醇制氫技術(shù)的優(yōu)勢、亮點和用途，以及該技術(shù)在幫助船舶減排方面的突出效果。

記者：今年3月，氫氣發(fā)電技術(shù)開發(fā)商美國壹元素公司（Element 1 Corp.）宣布與愛爾蘭油輪船東Ardmore Shipping 以及海事融資解決方案提供商Maritime Partners成立合資公司e1 Marine，為海事行業(yè)提供甲醇制氫技術(shù)。請您簡單介紹一下這家初創(chuàng)公司及其目前正在開展的工作。

Stuart Crawford：e1 Marine是一家全球可再生能源公司。我們的愿景是推動航運業(yè)發(fā)生積極轉(zhuǎn)變。我們將通過開發(fā)和交付能夠促使氫氣用作燃料的創(chuàng)新技術(shù)來實現(xiàn)這一目標(biāo)。

我們成立e1 Marine公司的初衷是應(yīng)對航運市場的動態(tài)變化。很明顯，當(dāng)前船東們需要一種經(jīng)濟實惠而且操作有效的方式來實現(xiàn)船舶脫碳，并且確保這些船舶符合現(xiàn)有以及未來可能推出的各種環(huán)保法規(guī)。

根據(jù)我們在甲醇、氫和燃料電池技術(shù)方面的經(jīng)驗，我們相信氫動力PEM（聚合物電解質(zhì)膜）燃料電池將是實現(xiàn)低碳到無碳排放最合理的選擇。此外，不管是在內(nèi)河水運市場還是國際航運市場我們都有著深入的了解和豐富的經(jīng)驗，這意味著我們完全有能力在這些領(lǐng)域率先開始有效地開發(fā)和部署這項技術(shù)，同時向其他領(lǐng)域進軍。

記者： e1 Marine如何規(guī)劃未來發(fā)展方向，期望取得什么樣的成果？

Stuart Crawford：就當(dāng)前的工作重點而言，我們正致力于將我們的技術(shù)推廣應(yīng)用于海事領(lǐng)域——無論是在小型船舶上用作主推進器還是在遠洋船舶上用作輔助動力。接下來，我們預(yù)計將在2021年8月之前推出經(jīng)過船級社認(rèn)可的甲醇制氫動力裝置。

通過運用我們的技術(shù)，預(yù)計可以即刻將二氧化碳排放量最高減少35%，同時將氮氧化物（NOX）或硫氧化物（SOX）排放量降低為零。我們的一部分發(fā)展計劃還涉及到綠色甲醇的應(yīng)用，結(jié)合我們的甲醇制氫技術(shù)，這項舉措也能助力船東和船舶運營商實現(xiàn)國際海事組織（IMO）定下的2050溫室氣體減排目標(biāo)。在這種情況下，碳捕獲技術(shù)的加入還有望將航運業(yè)碳強度降低至凈零。

我們剛剛踏上實現(xiàn)這些目標(biāo)的旅程，盡管現(xiàn)在還處于起步階段，但我們已經(jīng)擁有了來自Element 1、Ardmore Shipping和 Maritime Partners的專業(yè)經(jīng)驗和財力支持，這有助于加速我們的技術(shù)開發(fā)。與此同時，我們正在與多家領(lǐng)先的航運公司展開積極討論，商議在其船舶上安裝我們的系統(tǒng)。

記者：e1 Marine的甲醇制氫技術(shù)與PEM燃料電池相結(jié)合應(yīng)用時有哪些獨特優(yōu)勢？

Stuart Crawford：與目前海事領(lǐng)域的許多低碳或零碳燃料不同的是，運用我們的甲醇制氫技術(shù)，氫氣發(fā)生器和燃料電池相結(jié)合就可以成為近期內(nèi)兼具實用性和商業(yè)可行性的解決方案。

通過甲醇制氫技術(shù)與PEM燃料電池技術(shù)的融合，我們可以生產(chǎn)出“按需隨選”的清潔能源，并且可在整個海事領(lǐng)域安全使用。與PEM燃料電池技術(shù)相結(jié)合時，我們的甲醇制氫技術(shù)成本可與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電機組相媲美。不僅如此，如果應(yīng)用了節(jié)能效率，甲醇制氫技術(shù)成本還能再改善10%以上。

另一方面，經(jīng)由我們的甲醇制氫技術(shù)生產(chǎn)出的氫氣有三分之一直接來源于水，這意味著我們所推出的技術(shù)可以將船舶二氧化碳排放量減少多達35%。

最終結(jié)果就是，我們的甲醇制氫發(fā)生器與燃料電池相結(jié)合，效率相比傳統(tǒng)內(nèi)燃機有了實質(zhì)性的提升，同時比傳統(tǒng)船用燃料更可靠、更安全、更環(huán)保。

記者：您認(rèn)為e1 Marine的甲醇制氫技術(shù)將如何實現(xiàn)碳中和以及船舶可持續(xù)運營？

Stuart Crawford：我們的甲醇制氫技術(shù)與PEM燃料電池技術(shù)相結(jié)合，與船用輕柴油(MGO)相比具有明顯優(yōu)越的環(huán)境效益。

在各種各樣的非低溫液態(tài)船用燃料中，甲醇有著最高的氫碳比率。所以，在我們的技術(shù)里，當(dāng)我們將甲醇與水混合時，氫的比例會因此進一步提升33.33%。這可以使船舶的二氧化碳排放量與超低硫燃料油（VLSFO）和船用輕柴油等傳統(tǒng)船用燃料相比降低35%。

我們的甲醇制氫技術(shù)不會產(chǎn)生任何氮氧化物、硫氧化物以及顆粒物（PM ）排放,并且還可以與碳捕獲技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用，因此可進一步促進和實現(xiàn)船舶可持續(xù)運營。如前所述，該技術(shù)與可再生甲醇一起使用時，還可以滿足IMO 2050碳減排要求。

對于e1 Marine而言，幫助客戶實現(xiàn)船舶可持續(xù)運營以及改善客戶船隊的環(huán)境績效是我們產(chǎn)品開發(fā)的核心。在我看來，地球只是我們從子孫后代手里借來的，因此我們必須保護好地球生態(tài)環(huán)境。

記者：e1 Marine的甲醇制氫技術(shù)此前是否曾在船舶上應(yīng)用過，表現(xiàn)如何？

Stuart Crawford：我們已經(jīng)成功地將甲醇制氫系統(tǒng)應(yīng)用于陸上卡車。實踐證明，甲醇制氫技術(shù)在降低碳強度方面的性能表現(xiàn)十分突出，而且鑒于氫氣儲存往往需要極低的溫度環(huán)境，該技術(shù)還避免了氫氣難以攜帶的問題。目前，我們正在對該技術(shù)進行嚴(yán)格細致的測試，我們的目標(biāo)是爭取在2022年底啟動海試。

記者：e1 Marine的甲醇制氫技術(shù)將作為輔助船舶動力還是主推進系統(tǒng)使用？

Stuart Crawford：盡管通過我們的甲醇制氫技術(shù)生產(chǎn)而來的氫氣可以用于在船上發(fā)電或作為船舶的一種推進力來源，但我們最初的研發(fā)重點是將該技術(shù)與燃料電池相結(jié)合，以此取代為船舶提供電力的船上發(fā)電機，以及將其用作內(nèi)河船舶的主推進系統(tǒng)。

另外，我們還可以進一步對由該技術(shù)生產(chǎn)的氫氣加以利用，將其用來補充和完善現(xiàn)有的船舶燃料組合。舉例來說，一艘使用液化天然氣（LNG）作為主要推進燃料的深海船舶可以應(yīng)用我們的技術(shù)在船上生產(chǎn)電力。這樣一來，船上就不需要再使用柴油發(fā)電機，而且采用我們的甲醇制氫技術(shù)還可以降低船舶主發(fā)動機的排放量，進一步減少船舶的碳足跡。

記者：e1 Marine的甲醇制氫技術(shù)適用于哪些類型和尺寸的船舶？在您看來，若要將該技術(shù)在海運業(yè)實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用還需掃平哪些障礙？

Stuart Crawford：我們在現(xiàn)階段的商業(yè)重點是將甲醇制氫技術(shù)推向在內(nèi)陸和沿海水道市場運營的船舶，以及推動該技術(shù)在遠洋船舶上用作輔助動力。不過，該技術(shù)的適用范圍并不僅僅局限于此，它還可以應(yīng)用在冷藏集裝箱、港口基礎(chǔ)設(shè)施、海工市場以及游輪、渡輪、游艇和漁船等其他諸多領(lǐng)域。e1 Marine已經(jīng)與以上提到的各個領(lǐng)域的眾多合作伙伴都一一進行了交流，我們期待在適當(dāng)?shù)臅r間點與他們建立合作。

記者：甲醇制氫技術(shù)對船舶系統(tǒng)和甲醇加注基礎(chǔ)設(shè)施有哪些特殊要求？

Stuart Crawford：如今，甲醇在世界各地的主要港口都可以實現(xiàn)廣泛供應(yīng)，運輸起來也非常簡單，而且人類已經(jīng)有了超過一個世紀(jì)的安全處理甲醇的經(jīng)驗。此外，甲醇具有顯著的成本優(yōu)勢，很適合在當(dāng)下應(yīng)用，即便是在航運業(yè)考慮實施任何新的法規(guī)或征收碳稅之前，與當(dāng)今的柴油發(fā)電機相比，甲醇的成本效益也相當(dāng)可觀。

目前有許多船舶已經(jīng)能夠安全地運輸甲醇，甲醇可以按照和傳統(tǒng)船用燃料一樣的方式來運輸、轉(zhuǎn)移，并且行業(yè)里有一大批熟練掌握現(xiàn)有甲醇處理知識的專業(yè)海員。因此，我并不覺得在這方面我們會遇到任何重大挑戰(zhàn)。

記者：除了甲醇制氫技術(shù)外，e1 Marine還將從其他哪些方面為航運脫碳提供助力？

Stuart Crawford：我們致力于推動甲醇/氫氣用作實現(xiàn)航運業(yè)零碳（不僅僅是凈零）排放目標(biāo)最可行的解決方案，與此同時，e1 Marine也相信我們的甲醇制氫技術(shù)還可以作為其他碳減排燃料（例如LNG）的一種補充，幫助它們進一步減少碳足跡。我們相信團結(jié)一致、通力協(xié)作對于實現(xiàn)大家共有的零排放目標(biāo)至關(guān)重要，并且我們也愿意與任何志同道合的伙伴積極開展合作。

e1 Marine的目標(biāo)不僅僅是要成為引領(lǐng)甲醇制氫技術(shù)開發(fā)并使其成為現(xiàn)實的先驅(qū)，而且還要帶頭激勵船東和船舶運營商在滿足航運業(yè)碳減排目標(biāo)之外追求更大的突破，鼓舞船東和運營商全面投入脫碳，超越法規(guī)要求。

延伸閱讀

Stuart Crawford畢業(yè)于南希爾茲海洋學(xué)校（South Shields Marine School）的海洋與機械工程專業(yè)，并取得了哥本哈根商學(xué)院的“藍色MBA”（海洋學(xué)科的工商管理碩士）學(xué)位，擁有超過35年的海事行業(yè)從業(yè)經(jīng)驗。他也是一位經(jīng)驗豐富的商船高級船員，在海上工作過20年，一路晉升至輪機長職位。Stuart Crawford于2021年6月被任命為e1 Marine 總經(jīng)理。在加入e1 Marine之前，他還擔(dān)任過LNG加注服務(wù)提供商Clean Ocean LNG首席執(zhí)行官、塞斯潘船舶管理公司（Seaspan Ship Management）船隊主管、干散貨船東Pioneer Marine技術(shù)主管兼副總裁以及航運公司Teekay Shipping技術(shù)經(jīng)理和創(chuàng)新項目經(jīng)理等高管職位。