為了滿足IMO制定的減排目標——2050年之前將二氧化碳排放降低50%，全行業都在努力探索各類替代燃料。目前業界普遍看好的替代燃料選項包括LNG、甲醇、氫氣、氨氣、生物燃料等。就在近日，有關氨作為船用燃料的測試傳來了好消息。

首次測試取得滿意成果

近日，芬蘭科技集團瓦錫蘭啟動了氨燃燒測試。該研究將幫助公司準備好將氨作為燃料使用，從而降低船舶和能源行業的溫室氣體排放。

作為此次測試的一部分，實驗人員將氨注入燃燒研究裝置以更好地了解其性能。基于初次測試的成果，后續將繼續在雙燃料和火花塞引燃的氣體發動機上開展測試。而后，瓦錫蘭將在2022年與船東合作開展現場試驗，未來也可能與能源客戶合作開展試驗。

“首次測試取得了滿意的成果，我們將繼續優化燃燒參數”，瓦錫蘭海洋業務部燃料與操作靈活性總經理KajPortin說道：“這是非常重要的一環，能夠幫助瓦錫蘭提供船東需要的發動機和燃料系統，無論未來他們選擇什么燃料。”

氨是一種前景良好的無碳燃料，因為船運業一直在尋求如何滿足國際海事組織在2050年前至少降低50%溫室氣體排放的目標，而能源業也已在開發實現100%可再生能源系統的最佳路徑。盡管氨目前主要來源于化石，在未來，如果使用可再生能源發電制氨，其溫室氣體足跡可近乎完全消除。

這些測試僅是最新的舉措，瓦錫蘭的目標是開發一個包含發動機、燃料供應和儲存的完整氨燃料解決方案。公司正在和船東、造船廠、船級社和燃料供應商合作以更好地了解系統和安全要求，以及燃料組成、排放和效率。

聯合推進氨動力船舶試驗

據了解，瓦錫蘭還在著手開發作為歐盟項目ShipFC(ShipFC由14家歐洲企業和機構組成)的一部分的氨儲存和供應系統，以在2023年前在海工支持船運營商Eidesvik Offshore的供應船Viking Energy上安裝氨燃料電池。公司也通過設計液化氣船的貨物處理系統積累了有關氨的重要經驗，因為這些船只很多都用于運輸氨。

ShipFC項目由挪威聯合組織NCE Maritime CleanTech協調，挪威國家石油公司Equinor和Eidesvik是ShipFC聯合體的一部分，將在該項目上斥資2400萬美元，其中1000萬歐元(約合1100萬美元)由歐盟資助。該項目將在Eidesvik的平臺供應船“Viking Energy”號上測試氨燃料電池，其目的是證明遠距離零排放航行和海上運營的可行性。“Viking Energy”號由Equinor承租，租期5年。

Eidesvik首席執行官Jan Fredrik Meling表示：“這項全面研究項目希望在2024年在‘Viking Energy’號上安裝總功率為2MW的燃料電池模塊，可維持船舶每年航行長達3000小時。”

該項目為期五年，瓦錫蘭將為“Viking Energy”號提供用于氨氣存儲和分配的動力技術和系統。Prototech提供燃料電池系統，Yara提供氨氣燃料。

“Viking Energy”號/網絡

Eidesvik技術與開發副總裁VermundHjelland認為，氨氣將減少海上運輸對氣候的影響。他解釋道，“Viking Energy”號在試驗中將使用氨氣取代約三分之二的甲烷基燃料。

Hjelland表示：“作為試驗的一部分，該船將使用氨動力在港口和海上設施之間進行為期一年的運輸。在靠泊碼頭時，氨能將為該船提供動力。”

他繼續指出：“我們的目標是在試驗期間利用氨能滿足60％至70％的能源消耗。此外，我們想證明該技術能夠滿足總功率需求的90％。”該船其余的能源需求將由LNG提供。自2003年以來，“Viking Energy”號一直使用LNG作為主要燃料。

在Eidesvik將氨能在平臺供應船上測試之前，需要增加燃料電池的容量并進行實驗室測試。ShipFC將把燃料電池從100千瓦擴大至2兆瓦，并在挪威Sustainable Energy Norwegian Catapult Centre進行測試。

ShipFC計劃研究氨能在海上施工和貨船領域的應用，將來會出現更多氨氣動力測試。為此，NorthSea Shipping、Capital-Executive和Star Bulk Ship Management提供了可用于試驗的船舶。

Equinor航運經理Morten Sundt表示，對于Equinor而言，ShipFC項目有助于實現其二氧化碳減排目標，即到2030年二氧化碳排放減半、2040年降低70％、2050年實現零排放。

當然，氨的很多性能需要進一步研究。相比其他燃料，氨的點火和燃燒性較差，并且具有毒性和腐蝕性，使得其安全處理和儲存尤為重要。氨燃燒也可能導致更高的氮氧化物排放，除非通過后續處理或是優化燃燒過程來控制。如果將氨作為船用燃料使用，需要制定監管框架和分級規則。

除了氨氣之外，瓦錫蘭還同時在研究其他幾種未來的燃料，包括合成甲烷、氫氣和甲醇，希望能夠為發動機和燃料鏈賦予完整的靈活性。內燃機可適用于任何燃料的燃燒。雙燃料或火花塞引燃的氣體發動機已經能夠燃燒來源于化石的液化天然氣、生物質或合成物——柴油機可以燃用液體生物燃料、生物柴油或合成柴油。

瓦錫蘭擁有改造發動機使其適用燃料的豐富經驗，包括從柴油到雙燃料。發動機經改造還能燃燒甲醇和來源于原油的揮發性有機化合物。現代發動機的模塊化意味著可以通過非常有限的部件更換實現發動機的改造。瓦錫蘭在模塊化發動機和儲存與供應系統方面的投資將能夠實現航運業從當前的化石燃料到生物和合成燃料的過渡。

（中國船檢）