科技日報(bào)記者?劉霞
氨作為肥料眾所周知，目前也廣泛應(yīng)用于化工和制藥等多個工業(yè)領(lǐng)域，但它的潛能不止于此。它還可能成為一種燃料，與目前廣受追捧的氫等一起，為交通運(yùn)輸，尤其是海上運(yùn)輸?shù)拿撎钾暙I(xiàn)力量。
Amogy公司正在研制的氨動力船舶。圖片來源：《技術(shù)時報(bào)》網(wǎng)站相關(guān)報(bào)道
(資料圖片)
鑒于氨尤其是由可再生能源生產(chǎn)的“綠氨”擁有諸多優(yōu)點(diǎn)，如不會產(chǎn)生二氧化碳、來源豐富、液化溫度低等，多家國際巨頭紛紛加入工業(yè)生產(chǎn)“綠氨”的競賽中。但氨作為可持續(xù)燃料仍有一些困難需要克服，比如擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、處理其毒性等。
氨擁有一些重要優(yōu)點(diǎn)
氨擁有一些重要的優(yōu)點(diǎn)。從化學(xué)式來看，它可由地球上兩種豐富的資源進(jìn)行制備：從大氣中獲得的氮和從水中獲得的氫。
此外，氨在低壓和-33℃的條件下很容易被液化，而另一種目前廣受追捧的燃料氫在-253℃才能被液化。而且，液態(tài)氨的能量密度高于液態(tài)氫，氨的體積能量密度幾乎是氫的2倍，使其運(yùn)輸和儲存更具能效。還有一點(diǎn)很重要：由于氨被廣泛用作肥料，各國企業(yè)在使用這種化合物方面擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，且已具備完整的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施。
德國自然和生物多樣性保護(hù)聯(lián)盟的報(bào)告指出，“氨是未來船舶燃料的候選者”。預(yù)計(jì)到2050年，氨將成為世界大型貨船的主要燃料來源。
巨頭競相研制“綠氨”
氨成為可持續(xù)燃料還存在一個問題。當(dāng)前，氨主要從化石燃料中制取，科學(xué)家希望從可再生資源中生產(chǎn)“綠氨”，以做到真正可持續(xù)且無碳。
西班牙《阿貝賽報(bào)》網(wǎng)站在最近的報(bào)道中指出，鑒于“綠氨”可能擁有非常光明的未來，工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)競賽已在全球范圍內(nèi)展開。
著名化工巨頭雅苒公司正積極布局“綠氨”生產(chǎn)，準(zhǔn)備在挪威建設(shè)一家年產(chǎn)能為50萬噸的可持續(xù)氨工廠。該公司此前已與法國電力公司Engie合作，在澳大利亞西北部皮爾巴拉的現(xiàn)有工廠利用太陽能發(fā)電制造氫氣，使氫氣與氮發(fā)生反應(yīng)，利用可再生能源制造的“綠氨”將自2023年開始試產(chǎn)。西班牙費(fèi)蒂韋里亞公司也規(guī)劃其位于普埃托利亞諾的工廠每年生產(chǎn)超過100萬噸“綠氨”，并計(jì)劃在帕洛斯—德拉弗龍?zhí)乩ㄔO(shè)另一家同樣產(chǎn)能的“綠氨”工廠。西班牙伊格尼斯集團(tuán)則計(jì)劃在塞維利亞港建設(shè)一家“綠氨”工廠。
沙特NEOM公司計(jì)劃2026年建造世界上最大的“綠氨”生產(chǎn)設(shè)施。該設(shè)施竣工后，預(yù)計(jì)每年將生產(chǎn)120萬噸“綠氨”，可減少500萬噸二氧化碳排放。
《阿貝賽報(bào)》稱，如果“綠氨”能克服它所面臨的各種困難，人們有望在未來10年內(nèi)看到第一批以氨為燃料的卡車、拖拉機(jī)和船舶。目前已有公司、大學(xué)等正在研究氨燃料的應(yīng)用技術(shù)，甚至已經(jīng)出現(xiàn)了第一批原型設(shè)備。
據(jù)美國《技術(shù)時報(bào)》網(wǎng)站10日報(bào)道，總部位于美國布魯克林的Amogy公司透露，期待2023年展示第一艘氨動力船，且在2024年全面商業(yè)化。該公司表示，這將是實(shí)現(xiàn)零排放航運(yùn)的一項(xiàng)重大成就。
仍有困難需要克服
不過，氨通向作為船舶和卡車燃料的道路并非一片坦途。正如挪威船級社在一份報(bào)告中指出的：“必須首先克服幾項(xiàng)困難?！?/p>
首先要確保燃料氨的供應(yīng)。如今全球生產(chǎn)的氨大約有80%被用作肥料。因此，在滿足這種農(nóng)業(yè)需求的同時，預(yù)計(jì)有必要把氨的產(chǎn)量增加一倍甚至兩倍，以便為世界各地的海運(yùn)船隊(duì)和重型卡車提供燃料。其次，氨的毒性也是一個問題。西班牙能源轉(zhuǎn)型專家拉斐爾·古鐵雷斯解釋說，氨被用來制造肥料，并在某些船舶上用作制冷劑，由一些非常專業(yè)且經(jīng)驗(yàn)豐富的人員來操作。如果人們將它的用途擴(kuò)展到充當(dāng)船舶和卡車的燃料，那將會有更多人接觸到氨，出現(xiàn)問題的可能性就會更大。
