跳到主要内容

话题

商业和创新

氨水可以是碳无碳的秘诀吗?

从2020年4月起拍摄的 物理世界 ,它在标题下出现在“航运无碳碳”下。物理研究所成员可以享受全部问题 通过这一点 物理世界 app.

航空旅行对环境不利 - 但运费也不伟大。 詹姆斯麦肯尼岛 奇迹如何最好地脱碳海洋旅行

 货船
肮脏的想法:氨水可以是制造更环保的燃料吗? (礼貌:Istock / Junak)

写作时 我的二月列 关于环境活动家Greta Thunberg航行而不是飞过大西洋,我遇到了震惊我的信息。根据这一点 经济学家 ( 2017年3月11日 ),来自世界上15个最大的船舶的氮和硫氧化物的排放与地球上所有汽车的氧化物相匹配。事实上,如果航运业是一个国家,它将在德国和日本之间排名为世界上二大二氧化碳的第六大发射器。

运输是全球经济的生命线,90%的贸易是海运。超过90,000艘船舶在2018年越过海洋,燃烧了20亿桶最脏的燃料油。船只将污染物吹入空气中,主要是二氧化硫,氮氧化物和颗粒物质。这些废物幅度稳步上升和危及人类健康,尤其是沿着关键航线。他们还创造了世界上二氧化碳总排放量的2-3%的二氧化碳和其他温室气体。

海运等航空 - 巴黎协议不包括气候变化。

但由于其国际性质,海运等航空 - 巴黎的气候变化协议不包括,这旨在通过减少排放来将全球温度升至2°C。相反,它由国际海事组织(IMO)谈判谈判航运业的排放量。 IMO希望将该部门的排放减少50%到2050年,但人口和经济增长的需求增加了50%。如果未选中,海上排放将在该日期六倍上升。

最糟糕的燃料?

今天大多数船只烧毁了燃料燃料。这是一个“重的”燃料油 - 主要是原油精制后留下的东西。从字面上,这是渣滓。燃烧时也有毒,目前含有柴油燃料的3500倍。

IMO已经采取了强制性措施,将温室气体排放从国际航运中削减。截至去年,所有船舶超过5000吨 - 散发出85%的海上温室气体排放的船舶 - 已经需要收集燃料油消耗数据。从今年开始,IMO通过禁止出售高硫燃料销售硫磺排放,现在必须含有3.5%的硫化物不超过0.5%。船舶还必须使用“防鲁布”来处理废气。

到目前为止,迄今为止超过120亿美元(9.7亿英镑)花在船上涂上这些废气洗涤物。这些器件处理硫,产生含有污染物,重金属和致癌物质的液体产物。在2019年,总共安装了3,756艘船舶,这听起来很棒,直到你意识到大约五分之大的船只 - 3014是精确的 - 有“开环”洗涤器,只需将毒液副产品直接泵入“海。更糟糕的是,洗涤器将燃料消耗提高约2%,增加了二氧化碳排放。

IMO似乎很容易看起来像坏人,但它由174名个别国家代表组成,每个人都在争夺自己的经济角落。在我看来,IMO - 一个联合国的身体 - 正在做到最好。 Maersk - 世界上最大的集装箱航运公司 - 估计IMO的2020年裁决将导致其年燃料成本的2亿美元增加,从高硫燃料转移到海洋气体油,这几乎达到50%。该公司本身在过去四年中投入了1亿美元的清洁技术发展。

氨救援?

制作绿色的一种方法可以用氨(nh3)。农民作为肥料广泛应用于其天然形式的刺激性气体,作为肥料,似乎是航运业的奇怪救主,特别是由于制造过程远非绿色。氨是通过使氮气在高温和用甲烷中获得的氢气的压力反应来制备的。后者是一种能量饥饿的过程,称为“蒸汽甲烷重整”,占所有二氧化碳排放的1.8%。

但是,根据一个 皇家社会的新报告,氨是作为零碳燃料和能量储存的重要作用。它表示,海事行业可能是“绿氨”的早期采用者 - 通过使用来自可持续来源的电力通过电解水而从空气中混合氮气制成的燃料。绿氨可以在船的发动机中烧毁或用于燃料电池以产生电力。水和氮是其唯一的副产物,与液态氢的仅2千瓦时/ L相比,它具有3千瓦时的能量含量为3千瓦时。

根据皇家社会的一份新报告,氨是作为零碳燃料和能源储存的重要作用。

虽然常规燃料油具有较高的能量含量为10千瓦时/升,但是在适度的压力(10-15巴)或冷藏至-33°C的液体中容易储存在料中作为液体,使其成为可再生能源的理想化学商店。氨也有利于完全存在于全球分销网络附近,其中它存储在大型冷藏罐中,并通过管道,公路油轮和船舶在世界各地运输。

今年早些时候,运输机构Lloyds与发动机制造商人,三星重工业和MISC集团宣布计划开发氨燃料的油轮,到2030年,将可行的深海零排放船只提供可行的深海零排放船。英国的科技设施委员会还致力于使用三家公司 - 西门子,Engie和Enguity的绿色氨技术 - 一段时间。确实, 比尔大卫 - 牛津大学的化学家 - 在最近的一家商业活动中告诉我卡车和汽车可能有一天也可以使用这种燃料。

当然,氨的成本超过船舶的常规燃料。但是,如果创造氢和氨的力量可以来自无碳源,例如可再生能源或核,那么绿色氨也将是未来的碳自碳和其他部门。

版权©2021由IOP Publishing Ltd和个人贡献者