6月28号,随着一声汽笛长鸣,我国全球首艘纯氨动力示范船"氨晖号"在安徽巢湖水域顺利完成试航。
"氨晖号"成功试航
别看这艘示范船个头不大,可它却搭载着一颗燃烧氨气的动力核心,能够实现传统意义上的“零碳排放”,且燃料成本也显著低于传统的燃油船舶,这无论对环保还是航运经营都是重大利好。
毕竟现在“碳排放”仍旧是不容忽视的环境问题,近几年全球远洋航运的年碳排放总量也一直维持在2亿吨以上,且有连年走高的趋势,新型清洁动力系统的研发迫在眉睫。
传统货轮的排放污染严重
与此同时日本、韩国、挪威等国也在大力进行着氨动力船舶的研发和应用,但目前都无法摆脱使用柴油助燃的技术路径,也就做不到“零碳排放”。而我国"氨晖号"示范船排气口排出的淡淡水气则显示出我国在该领域的研究再一次走在了世界前列。
众所周知,氨(NH3)是制备氮肥的重要原料,而氨气充分燃烧的产物是氮气和水,氮气就是空气的主要成分,所以氨作为动力燃料是非常环保的。
不过氨作为燃料虽然环保,但其燃点却高达650度,大约是柴油的3倍,这就使得其需要借助一定的助燃剂才能稳定燃烧,而这也是别国技术路径无法摆脱柴油的原因。
天然气助燃的氨动力发动机示意图
而我国的科研人员则另辟蹊径,利用纳米催化裂解技术先从氨气中分离出更易燃烧的氢气作为助燃剂,再与氨气混合使其实现充分燃烧,而氢气燃烧的产物也只有水,那自然是很环保了。
另外想必日韩等国也能意识到氨气可以制备出更加清洁的氢气,但限于技术问题无法实现常态化裂解制氢,也就不能实现船用,所以才选择了柴油助燃的技术路径。
而我国直接弯道超车,实现质的跨越,估计以后的国际航运市场也会倾向于选择我国制造的船舶的,而且据悉比利时的一家海运公司已经向我国订购了两艘20万吨级的氨动力集装箱货轮,这也恰恰说明了“中国智造”的吸引力。
氨动力货轮概念图
然而事物都有两面性,以上说的多是氨动力的优势,下面就该看看它有哪些需要改进的地方了。
首先氨气燃烧的能量密度相对较低,其燃烧热值约为天然气的四分之一,是同重量柴油的二分之一,所以氨动力船舶需要一个更大的“油箱”来存储液化氨,这在一定程度上对船只的设计和施工提出了新的要求,但凭借我国领先的天然气船建造经验,解决这个问题可以说是手到擒来。
大型液化天然气运输船
其次氨具有较强的腐蚀性,尤其对金属有着明显的侵蚀作用,所以氨对存储容器的要求比较高,不过我国有特制钼钢,有着极佳的耐氨腐蚀性,这个问题也算迎刃而解。
另外传统制氨的能耗较大,且高度依赖石油等化石燃料,氨产业链整体的能耗和排放还是比较大的,不过随着相关技术进步和清洁电力的发展,利用空气和水进行电力催化制氨的绿氨产业将会快速成长起来,就在去年我国就已启动了多个大型绿氨项目,为氨动力的发展做足了准备。
吉林大安风电光电绿氨项目
总的来说氨动力确实是探索新型清洁能源的一条可行之道,毕竟化石能源的总量有限,如果不想办法把源源不断的太阳能存储利用起来,那么人类社会的发展进步必将受到很大限制,而氨就是个很好的载体,估计将来称之为“人造石油”也不为过。
不过目前来看,氨动力的主要应用场景还是在远洋航运方面,毕竟远洋船舶是“用油大户”和“排放大户”,一艘20万吨级的大型集装箱货轮的日油耗就约为200吨,百公里油耗也有20吨,而其每年的碳排放量也在10万吨以上。而氨动力货轮的碳排放基本为零,其航运成本也会显著下降,这里里外外可都是好处,而这就是科技进步带来的优势。
绿氨将会造福人类
另外像远洋渔业和近海运输之类的特定场景也将从中获益,因为液氨气化时会自然制冷,这就使得远洋渔船能够节省一大笔货仓制冷费用,而近海运输也将更加青睐于氨动力的环保性。氨动力船舶也将会逐渐取代传统燃油船舶的地位,而这其中“中国智造”也必将再次站在世界舞台的C位。
从跟跑到领跑,纯氨动力不仅是中国科研的又一重要进步,更是东方智慧对"人类命运共同体"的生动诠释,我们用文化和科技守护这颗蔚蓝星球,让子孙后代依然能够环拥绿水青山。此刻,"氨晖号"的汽笛响起,而这也意味着“中国智造”的又一科技奇迹已经扬帆起航!
更新时间:2025-07-01
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