绿色氨可以减少农业排放,为未来的船舶提供动力

时间:2020-02-22 19:11 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

绿色氨可以减少农业排放,为未来的船舶提供动力

在过去的100年里,一个简单的分子对我们的世界产生了巨大的积极影响。氨由三个氢原子和一个氮原子结合而成,被广泛用于制造肥料,使我们能够为地球上的每个人生产足够的食物。这使得它成为仅次于水的最重要的分子。

然而,氨制造业是世界上第三大工业过程的二氧化碳排放国,每年创造十亿吨CO?- 1.8%的全球公司?排放。

我和我的同事刚刚为英国皇家学会(Royal Society)撰写了一份报告,报告显示,生产零碳环保氨可以减少全球近2%的碳排放。更重要的是,它还可以储存国家规模的可再生能源和动力船舶、火车和重型车辆。

氨通常是由甲烷与蒸汽反应产生氢气,然后与空气中的氮气反应产生的,这就是所谓的Haber-Bosch过程。但是蒸汽甲烷重整也会释放出二氧化碳。相比之下,绿色氨是用可再生电力从水中分离出来的氢来生产的。

也有可能把氨分解成氢和氮,在这个过程中释放能量。它可以像柴油等化石燃料一样燃烧。这意味着氨也可以用作能量储存。

英国牛津郡的卢瑟福阿普尔顿实验室有一个独特的绿色氨演示系统。它由一个现场风力涡轮机提供动力,每天可以生产30公斤的绿色氨。它还可以根据需要向电网反馈绿色电力。

使绿色氨生产成为一种可行的替代选择的挑战是降低成本,其中85%是电力。在世界上大多数地方,可再生能源的价格仍然远远高于传统合成氨生产中使用的甲烷。

然而,在可再生能源潜力丰富的地区,电力成本在过去10年里大幅下降,降至每千瓦时1.7至3.4英镑左右。这意味着生产绿色氨的成本约为每吨220英镑。

这仍然不像传统方法那样便宜。但继续使用这种方法,减少我们的排放零我们必须把碳捕获和储存产生的CO?不会进入大气。这时,绿色氨的成本就变得有竞争力了。

绿色氨可以减少农业排放,为未来的船舶提供动力

零碳燃料

绿色氨也有潜力解决净零排放竞赛中尚未解决的最大挑战之一:我们如何创造灵活的零碳燃料储备,以目前化石燃料的方式持续多年?

氨很容易以液体的形式在适当的压力下(是大气压力的10到15倍)大量储存,或者被冷藏到-33°C。在这种形式下,能量密度大约是汽油的一半,是电池的十倍。

与其他潜在的燃料替代品相比,氨的优势在于我们已经有了一个全球制造和分配系统,因为它被广泛用作肥料的原料。此外,还有一个大规模处理氨的港口综合网络,因此,氨可以相对容易地成为长途运输的燃料。

事实上,国际航运业已经证明了在他们最大的远洋集装箱船上使用氨作为燃料的可行性。曼恩能源解决方案公司是一家船舶发动机的设计和制造公司,该公司宣布第一台氨发动机将于2022年初投入使用。这也将为火车、重载货运、甚至可能是零碳航空的绿色燃料开辟机会。

氨确实存在其他挑战。氨基肥料的使用导致了全球生物多样性的下降,广泛的空气质量问题和温室气体的排放。氨的新用途必须包括防止任何额外排放的有效措施。

目前在所有氨储存和有关工业场所已经实施的严格控制必须到位,以确保氨释放的危险和由此产生的有害氮氧化物(NOx)的形成是可以忽略不计的。

我们现在需要做的是研究和展示氨的潜力,从改善风能和太阳能到优化绿色氨的生产和储存。我们需要开发一个综合的组合,在我们需要的时候,在我们需要的地方,将氨转化为能源。

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