氨燃料的“未來戰(zhàn)場(chǎng)”

2023年，國(guó)際海事組織制定了航運(yùn)業(yè)碳減排目標(biāo)，提出到2050年，二氧化碳排放量應(yīng)比2008年下降至少70%。而氨燃料作為海洋運(yùn)輸業(yè)潛在的無碳燃料，被認(rèn)為是“一種具有吸引力的化石燃料替代品”，受到世界各國(guó)的關(guān)注。

氨不含碳分子，在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，可以顯著減少溫室氣體的排放。同時(shí)，氨來源豐富，并且制備技術(shù)已經(jīng)非常成熟，可以利用風(fēng)能和太陽能等可再生能源進(jìn)行生產(chǎn)制備。在液態(tài)下，單位體積的氨燃燒產(chǎn)生的熱量比氫燃料高出近50%。另外，氨可以在-34℃左右的低溫罐中儲(chǔ)存。這可以在保證燃料充足的同時(shí)，幫助遠(yuǎn)洋船舶提高船體空間利用率。

當(dāng)氨以液態(tài)被使用時(shí)，儲(chǔ)存和輸送系統(tǒng)無須過于復(fù)雜，僅需對(duì)常規(guī)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行微小改動(dòng)，改變壓縮比和更換耐腐蝕的管線即可，大大降低了運(yùn)營(yíng)成本。

和氫相比，氨被用作燃料時(shí)在許多方面有著更優(yōu)異的特性：液氨的存儲(chǔ)比液氫容易得多，在一般情況下，氫要在-163℃才能實(shí)現(xiàn)液化，而氨在-34℃時(shí)就能實(shí)現(xiàn)液化；相比于氫，氨的爆炸極限范圍更小，發(fā)生火災(zāi)和爆炸的可能性更低。

作為世界上第二大常生產(chǎn)的化學(xué)品，氨的工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用已經(jīng)有百余年的歷史，技術(shù)體系和儲(chǔ)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施完備。在運(yùn)輸方面，氨有管道、鐵路、船舶等多種運(yùn)輸方式，液氨已經(jīng)在全球開展遠(yuǎn)洋貿(mào)易，如今全球滿足液氨裝卸的港口超過120個(gè)。

以上多種因素使得氨在減排能力、基礎(chǔ)設(shè)施完善程度、成本等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此航運(yùn)業(yè)普遍認(rèn)為，氨是未來航運(yùn)業(yè)脫碳的主力燃料之一。

相關(guān)報(bào)告指出，到2050年，在船舶行業(yè)的能源結(jié)構(gòu)中，氨燃料動(dòng)力或?qū)⒔咏宄?。此外，在燃料電池、?nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等領(lǐng)域，氨燃料的發(fā)展勢(shì)頭也不容小覷。韓國(guó)研制出一種混合燃料汽車，這種汽車由70%的氨和30%的汽油混合而成提供動(dòng)力，目前已完成道路測(cè)試。美國(guó)成功上市了百萬千瓦級(jí)的氨燃料電池發(fā)電系統(tǒng)，目前已為蘋果、谷歌、英特爾等多家大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心供電。

隨著技術(shù)的發(fā)展，氨燃料未來有能力在更多的應(yīng)用場(chǎng)景替代化石燃料。工業(yè)鍋爐、固定式發(fā)電站、大中型航空/艦船發(fā)動(dòng)機(jī)等都是它的“未來戰(zhàn)場(chǎng)”。