“綠氨”有望成為真正的可持續燃料|科技創新世界潮

科技日報記者 劉霞

氨作為肥料眾所周知，目前也廣泛應用于化工和制藥等多個工業領域，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，為交通運輸，尤其是海上運輸的脫碳貢獻力量。

Amogy公司正在研制的氨動力船舶。圖片來源：《技術時報》網站相關報道

(資料圖片)

鑒于氨尤其是由可再生能源生產的“綠氨”擁有諸多優點，如不會產生二氧化碳、來源豐富、液化溫度低等，多家國際巨頭紛紛加入工業生產“綠氨”的競賽中。但氨作為可持續燃料仍有一些困難需要克服，比如擴大生產規模、處理其毒性等。

氨擁有一些重要優點

氨擁有一些重要的優點。從化學式來看，它可由地球上兩種豐富的資源進行制備：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，液態氨的能量密度高于液態氫，氨的體積能量密度幾乎是氫的2倍，使其運輸和儲存更具能效。還有一點很重要：由于氨被廣泛用作肥料，各國企業在使用這種化合物方面擁有豐富的經驗，且已具備完整的相關基礎設施。

德國自然和生物多樣性保護聯盟的報告指出，“氨是未來船舶燃料的候選者”。預計到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”

氨成為可持續燃料還存在一個問題。當前，氨主要從化石燃料中制取，科學家希望從可再生資源中生產“綠氨”，以做到真正可持續且無碳。

西班牙《阿貝賽報》網站在最近的報道中指出，鑒于“綠氨”可能擁有非常光明的未來，工業規模生產競賽已在全球范圍內展開。

著名化工巨頭雅苒公司正積極布局“綠氨”生產，準備在挪威建設一家年產能為50萬噸的可持續氨工廠。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有工廠利用太陽能發電制造氫氣，使氫氣與氮發生反應，利用可再生能源制造的“綠氨”將自2023年開始試產。西班牙費蒂韋里亞公司也規劃其位于普埃托利亞諾的工廠每年生產超過100萬噸“綠氨”，并計劃在帕洛斯—德拉弗龍特拉建設另一家同樣產能的“綠氨”工廠。西班牙伊格尼斯集團則計劃在塞維利亞港建設一家“綠氨”工廠。

沙特NEOM公司計劃2026年建造世界上最大的“綠氨”生產設施。該設施竣工后，預計每年將生產120萬噸“綠氨”，可減少500萬噸二氧化碳排放。

《阿貝賽報》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年內看到第一批以氨為燃料的卡車、拖拉機和船舶。目前已有公司、大學等正在研究氨燃料的應用技術，甚至已經出現了第一批原型設備。

據美國《技術時報》網站10日報道，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年全面商業化。該公司表示，這將是實現零排放航運的一項重大成就。

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告中指出的：“必須首先克服幾項困難。”

首先要確保燃料氨的供應。如今全球生產的氨大約有80%被用作肥料。因此，在滿足這種農業需求的同時，預計有必要把氨的產量增加一倍甚至兩倍，以便為世界各地的海運船隊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，由一些非常專業且經驗豐富的人員來操作。如果人們將它的用途擴展到充當船舶和卡車的燃料，那將會有更多人接觸到氨，出現問題的可能性就會更大。

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