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氨燃料动力船舶,你听说过吗?

氨燃料动力船舶

或许大家知道燃油作为主要动力能源的船舶,或多或少听说过LNG作为动力燃料的船舶,但氨作为动力燃料的船舶,你听说过吗?

国际海事组织决定与2008年相比,到2050年要减半船舶温室气体排放,并且到2030年,国际航运的碳强度降低40%。可以预测的是,对替代燃料的需求将迎来强劲增长。与此同时,在国际视野中,氨作为海洋运输的潜在无碳燃料正引起世界各行业的兴趣。

2020年7月10日,韩国在货物和集装箱分委会(CCC)第七次会议上提交了一份关于“预测替代海运燃料:氨”的提案,其目标为四个方面,即:如何应对船舶温室气体排放的减少、关于氨燃料海洋应用的储存特性、可运输性、经济效益、燃烧特性和危害(人为危害、腐蚀性)的信息、氨作为海运燃料的适用性、讨论氨燃料的安全和海洋环境规则的执行。

2021年1月31日,韩国船级社发布了一份关于氨燃料动力船舶的研究报告,该报告从八个方面(研究背景和目的、氨的生产和使用、氨的经济效益、氨的性质、氨处理设施的安全特点、氨燃料电池和内燃机、分析IGC规则/IGF规则要求、结论)对氨的相关特性进行了阐述。

为帮助大家更加深入的了解有关氨燃料船舶的相关内容,小编将分多期为大家简要介绍这份研究报告,希望对相关业内人士和对此感兴趣的朋友有所启示。本期主要介绍氨燃料船舶研究背景和目的。

温室气体排放增加是全球变暖的原因之一,会导致异常的气候现象,如热浪和洪水等。在一次次的异常气候爆发下,人们逐渐认识到生态友好对人类的可持续增长至关重要。因此,诸多工业部门投入了大量人力物力去研究如何将化石燃料转化为生态友好型替代品,从而达到生态友好型可持续发展。

海事管理领域也在积极为此做出努力,作为《联合国气候变化框架公约》(《气候公约》)一部分的《京都议定书》和《巴黎协定》特别授权国际海事组织(IMO)处理在海洋运输部门实现减少温室气体目标的所有事项。随后,IMO加强了PM、SOx 和NOx排放控制,并规定了温室气体减排目标。与2008年相比,IMO决定到2030年将国际航运的碳强度降低40%,到2050年将船舶温室气体排放减半。如果温室气体按目前的趋势(如往常一样(BAU))排放, CO2排放预计为3000公吨或更多,有必要将其减少85%。

IMO的碳减排目标在2030年之前达到40%,可以通过目前执行的技术措施来实现,如增加船舶尺寸和改进推进系统,以及提高航行效率等。然而,这两项措施本身就有局限性,因为在2030年后将没有重大变化。在上述限制下,未来对替代燃料的需求预测将出现强劲增长。与此同时,氨作为海运部门潜在的无碳动力燃料正引起世界各地的兴趣。

研究目的

研究的目的在于研究氨是否可以用作船舶燃料的可行性,并通过识别船舶结构和设施中要考虑氨的特性来确定氨燃料船舶的监管方向。

国际规则方面

●虽然IGC规则已作修订,允许天然气以外的货物作为船舶燃料使用,但必须保证相同的安全水平,因此,有必要审查这一条款。

●IGF规则只规定了液化天然气的详细要求,最近的国际海事组织货物和集装箱分委会完成了关于甲基/乙基酒精详细管制的初步指导方针。虽然正在开发对燃料电池、低闪点柴油和LPG的详细要求,但没有制定对氨的详细要求的计划。

安全角度方面

为了使用氨作为燃料,必须全面考虑其成本、安全性、可用性和污染物减少种种因素:

● 氨具有毒性和腐蚀性。因此,考虑到氨的特性,有必要制定安全标准。

● 将氨用作船舶燃料。与其他燃料相比,氨具有很难点燃和燃烧速度慢的特点。

● 氨与石油、氯气等燃料混合,或与金、汞等重金属反应时,会引起快速爆炸。

● 由于未燃烧的氨排放比空气轻得多,在干燥的空气中会迅速上升。然而,在海上,它们会迅速与空气中的湿汽反应,保持在靠近船舶表面的地方,这可能会导致船体腐蚀。

● 由于氨是产生超细粉尘的原因,有必要制定排放限制要求。

目标的实现

通过考虑现有的氨生产方法和未来的绿色氨生产、土地利用和海上运输经验、氨供应链和工艺以及作为船上燃料的应用,应制定了以下详细目标来攻克这一难题:

●通过调查氨的性质、使用氨的现有领域以及与其他无碳燃料的比较,分析可利用性和减少污染物。

●使用氨的工业领域。

●氨的特性。

●与其他无碳燃料(如氢、甲醇、生物燃料)进行比较的可行性研究。

●氨燃料船舶结构和设施安全研究。

●审查对氨燃料船舶结构和设施风险因素的分析。

●IGC规则要求的分析与识别,供修订以适用于氨燃料。

●IGF规则要求的分析与识别,供适用氨燃料的附加要求。

那么上述这些具体目标需要怎样的思路和实践来一一实现,请关注下期氨燃料船舶介绍。

供稿:马云洁 刘慧一

审核:曾先平

编辑:夏文虎

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