目前，高达 90% 的集装箱船以重油(HFO)为动力。在典型的长途旅行中，一艘大型船舶会排放超过 5,000 吨的二氧化碳以及有害污染物，包括氮氧化物 (NOx)、硫氧化物 (SOx) 和包括烟尘在内的颗粒物。
如果用氨代替它，同样的旅程将导致接近零排放。全球每天有超过 5,000 艘集装箱船穿越海洋，气候效益显着。
为长途运输引入氨
许多人都知道氨是一种恶臭的有毒化学品，用于农业和清洁产品。但它也是一种灵活的燃料和能源载体。它的体积能量密度比液态氢高出近 30%，并且更容易分布。
氢在工业中作为原料、还原剂和零排放能源载体的潜力是众所周知的。现在，氨作为燃料的气候可能性是减少长途运输和航空等运输排放的有吸引力的选择。它还将在推动氢经济发展方面发挥重要作用。
但是氨本身并不适合，因为纯氨由于其固有的低火焰速度而难以有效燃烧。研究人员提议利用燃烧过程中的废热来部分分解/裂解氨，从而产生氨、氮和氢的燃料混合物。即使是最大的货船，这种技术也相对容易扩大规模。
对于航空而言，最重要的是在更环保的选择(液氢、氨和电池)和合成碳氢燃料之间做出选择。这是因为零排放飞机的认证和技术开发对于像航空这样的商业资助行业来说是一项要求高且成本高的工作。
氨：燃料和能源载体
使用氨作为燃料和肥料并不是什么新鲜事，可以追溯到 1800 年代初。在第二次世界大战期间石油储备枯竭时，它也恢复了活力。固体氧化物燃料电池 (SOFC) 和聚合物电解质膜燃料电池 (PEMFC) 技术的进步意味着氨可以作为多种工业应用(包括航运)的燃料具有未来，但需要大规模放大。
尽管氨是世界上交易量最大的化学品之一，但它并不用于能源目的。研究表明，要将深海航运转换为氨，到 2050 年，目前的氨生产能力必须翻两番，全球市场规模将达到 5 万亿美元 (PDF)。
氨还可在钢铁工业中用作还原剂，在化工领域广泛用作原料。不同比例的氢-氨-氮混合物可以模仿不同化石燃料的特性。
氨作为氢的能量载体也具有巨大的潜力，因为它具有更高的能量密度和更温和的储存温度/压力要求。这降低了成本并提高了运输效率，这是构建未来氢和氨分配基础设施的关键要素。
然而，这并不意味着氨是运输和使用氢气的最佳解决方案，因为每种情况都必须单独评估。液态氢和液态有机氢载体 (LOHC) 以及压缩氢也有其优点。这一切都取决于应用，占地面积、重量、位置都是决定最佳选择的因素。
绿色氢的生产(使用海上风能等直接可再生能源)已经几乎无碳，而蓝色氢(使用碳捕获和储存)为气候友好型氨解决方案提供了另一条途径。一旦运输，氨可以裂解回氢气。
建立氢氨经济
氨在解决其他难以减排的行业排放方面的各种潜在用途也有助于推动必要的氢经济。
使用直接可再生能源的最环保的制氢方式需要时间来扩大规模，受限于廉价和丰富的可再生电力供应。
在此之前，使用碳捕获和储存的蓝色氢解决方案的开发可以通过对满足《巴黎协定》具有挑战性的目标所需的氢基础设施的长期投资来短期减少排放。
开发基于氨的解决方案将增加这个等式两边的需求。需要更多的研究来了解各个工业应用的最佳选择(燃料或能源载体)。这包括对经济性、氨作为燃料的潜在 NOx 排放、安全和接受问题以及所需的基础设施投资的评估。
