改用氨作为船用燃料带来的问题可能比解决的更多

最近的一项研究发现，以脱碳为目标改用氨作为船用燃料反而会产生全新的问题。

作为瑞典查尔姆斯理工大学研究的一部分，研究人员对电池和包括氨在内的三种电燃料进行了生命周期分析。

据发现，氨的使用以及笑气的排放可能会导致富营养化和酸化等环境问题，笑气是一种非常有害的温室气体。

在寻找可行的无化石海洋燃料的过程中，氨作为最强大的替代品之一已经提上了议事日程数年。氨 （NH3） 是一种无碳燃料，具有比氢气更高的能量密度的优点。它也很容易液化，尽管它在标准条件下是一种气体。

然而，一个明显的缺点是，电氨的生产需要电力，非常耗能。此外，这项新研究表明，急于通过使用氨来消除航运业碳排放，可能会产生全新的问题。

查尔姆斯研究员兼该论文的合著者Selma Brynolf解释说：“虽然氨是无碳的，但它在发动机中的燃烧并非不排放温室气体。”

“发动机测试表明存在不同程度的笑气排放，笑气是一种非常有害的温室气体，对全球变暖的影响是二氧化碳的200多倍。”

查尔默斯机械与海洋科学系博士生、该论文的第一作者Fayas Malik Kanchiralla说：“对于转向氨可能意味着什么，我们缺乏更深入的风险分析。”

图片来源网络，版权属于原作者

成本最低的替代方案存在环境问题

研究人员使用生命周期评估和生命周期成本来评估四种可再生能源载体的技术可行性、环境影响和经济可行性，适用于三种不同类型的船舶。

所研究的能量载体包括通过电池供电，以及三种电燃料：氢气、甲醇和氨。能量载体又与发动机和燃料电池结合使用。研究表明，氨和甲醇在所研究的替代品中成本最低。

Fayas Malik Kanchiralla补充道：“市场通常受到成本的吸引，由于电氨的成本最低，市场正瞄准它。今天，这种燃料在航运业中受到热捧。但是，如果我们转向使用氨燃料，是为了解决使用化石燃料的问题，而目前看来，我们最终可能会制造更多的问题。”

这是因为氨具有一系列环境缺点。它用作燃料会由于氨泄漏和氮氧化物 （NOx） 的排放而影响空气和水质，例如笑气 （N2O）的排放。

Fayas Malik Kanchiralla和他的同事们强调，对于在排放控制区域（例如波罗的海等敏感海域）运营的船舶，控制排放至关重要。

电燃料是用电力生产的合成燃料，在这个过程中，富含能量的分子由其他分子制成。当这些燃料使用可再生电力生产时，则被被定义为“绿色”燃料。但研究表明，就人体毒性、矿物和金属等资源的使用以及用水量而言，这三种绿色电燃料都比传统燃料对环境的影响更大。

仅用于深海货船的清洁燃料？

氨的使用会带来巨大的毒性挑战和风险，这些挑战和风险是可控的，但会增加所需安全系统的复杂性。这可能会使燃料的使用仅限于深海货船。

Fayas Malik Kanchiralla继续说道：“使用氨可导致富营养化和酸化等环境问题。"

“总而言之，尽管绿氨是一种不含化石且相对清洁的燃料，但对整个环境来说可能还不够环保。在采用这种燃料进行运输之前，需要对氨和相关氮化合物的排放进行更多的风险评估。”

该研究还表明，很难找到一种简单的非化石燃料解决方案，既适用于所有类型的船舶，又能够实现减少航运业温室气体排放的目标。

评估航运业不同燃料选择的环境和经济因素很复杂，在为各种类型的船舶和运营模式制定气候战略时，需要考虑多个因素。

Fayas Malik Kanchiralla 总结道：“从生命周期的角度来看，我们需要为不同类型的船舶找到不同类型的脱碳解决方案。”

“对于燃料选择来说没有灵丹妙药。我们需要做更多的研究和更多的生命周期分析。"

图片来源查尔姆斯理工大学/Petra Persson， 版权属于原作者