氨作为新兴的燃料,可促进能源转型,氨能源的发展前景氨作为一种新型燃料,可以促进能量转化。氨是一种由一个氮原子和三个氢原子组成的分子,几十年来一直作为肥料培养人类作为氮的来源。直到最近,它被赋予了一个新的任务,使用其氢作为无碳能源载体。氨已被确定为一种有前途的替代燃料,可以使海运业脱碳。新加坡南洋理工大学海洋能源与可持续......
氨是一种由一个氮原子和三个氢原子组成的分子,几十年来一直作为肥料培养人类作为氮的来源。直到最近,它被赋予了一个新的任务,使用其氢作为无碳能源载体。氨已被确定为一种有前途的替代燃料,可以使海运业脱碳。
新加坡南洋理工大学海洋能源与可持续发展卓越中心(MESD)注意到海事行业对氨的兴趣,自2018年以来一直在仔细研究氨作为清洁能源的潜力。MESD最近与其研究伙伴ABS(美国海运局)和ASTI(氨安全和培训研究所)完成了一项关于氨燃料的联合研究,涵盖了新加坡背景下的若干考虑因素。该项目由新加坡海事研究所(SMI)赞助。
无水氨在环境条件下是一种气体。它必须通过压缩、冷冻或两者来液化,以获得更高的体积密度。加氨工艺将根据其处理饱和液体的原理进行设计。当加热或加压时,氨会发生从液态到气态的相变,反之亦然。这在换料过程中将需要额外的操作步骤和能量。
项目团队研究了所有可能的灌装配置,并将其分为卡车到船、船到船、陆上管道到船和卡车灌装。这个项目的一个重要附加值是氨加注的概念,解决了在FR(全制冷)、SR(半制冷)、NR(非制冷)条件下储存的氨液的转移。还强调指出,缺乏涵盖燃料质量和数量的氨燃料标准是海事利益攸关方需要填补的主要空白之一。
除了公众意识之外,在海运业中采用氨的主要障碍包括对其毒性的担忧、缺乏船员的熟悉和处理专业知识。然而,广泛的知识可以从肥料、制冷剂和化学工业中获得。几十年来,氨在世界范围内进行管理和运输,并制定了完善的流程和法规。
氨的充装过程与氨作为商品的处理有些类似,但主要区别包括氨转移的数量、储罐的类型和容量、操作模式和频率。这导致需要解决一系列独特的安全问题。在各种急性暴露指导水平下,氨都会对人体产生有害影响,从短暂的(30 ppmv)、不可逆的(160 ppmv)到危及生命或死亡的(1100 ppmv)。
MESD完成了对氨释放和扩散的全面研究。这为MESD进一步改进氨填充过程并制定缓解措施以确保将氨意外释放造成的任何损害降至最低开辟了道路。未来的研究将解决氨在水、土壤和空气中释放的深远影响,这对于公众和当局在即将到来的氨时代之前做好准备至关重要。
刘明博士是研究负责人,杨梦瑶女士和Clara Kay Lengg女士是南洋理工大学海洋能源和可持续发展卓越中心的研究助理。
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