氨動力船舶燃料艙安全技術(shù)攻堅
氨動力船舶燃料艙的安全技術(shù)攻堅,是解決航運行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的重要一步。隨著對減少碳排放的迫切需求,氨作為一種清潔能源逐漸受到關注,尤其在船舶動力領域的應用前景愈加明確。然而,氨作為船舶燃料的使用面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn),特別是在存儲與安全技術(shù)上。
傳統(tǒng)的液態(tài)氨存儲在常溫下具有較低的穩(wěn)定性,特別是在船舶環(huán)境中,保持液氨在-33℃的低溫狀態(tài)一直是技術(shù)難題。為了克服這一問題,雙壁真空絕熱燃料艙的設計應運而生,成功解決了液氨低溫存儲的難題。這一技術(shù)通過真空絕熱層有效減少了熱量的傳遞,確保氨在極低溫度下保持液態(tài),提高了存儲的安全性和可靠性。此外,泄漏濃度傳感器的精度也達到0.1ppm,這使得船舶能夠?qū)崟r監(jiān)控燃料艙內(nèi)氨的泄漏情況,及時采取應對措施,進一步保障了船舶航行中的安全。
國際海事組織(IMO)對氨動力船舶提出了嚴格的安全要求,特別是新規(guī)中要求所有氨燃料船舶配置三重防護系統(tǒng)。這三重防護系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)性防護、泄漏檢測和緊急泄漏應急處理,形成多層次的安全保障體系,以應對潛在的燃料泄漏和其他突發(fā)事故。然而,盡管在安全保障上有了明顯進展,氨燃料發(fā)動機的燃燒穩(wěn)定性仍然是限制其商業(yè)化應用的關鍵瓶頸。氨作為燃料,其燃燒特性與傳統(tǒng)燃料不同,控制氮氧化物的排放成為技術(shù)研發(fā)的重點。
目前,氨動力船舶的技術(shù)路線已經(jīng)分化為兩條路徑:一種是直接燃燒氨來驅(qū)動船舶發(fā)動機,另一種是通過裂解制氫的方式為發(fā)動機提供能量。直接燃燒的路徑面臨著氮氧化物排放控制的挑戰(zhàn),而裂解制氫則受到裂解催化劑壽命的限制。盡管如此,這兩條技術(shù)路徑都在積極進行研發(fā),力求突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸。
從經(jīng)濟效益角度來看,氨動力船舶的運營成本相較于傳統(tǒng)的LNG動力船舶有所降低。據(jù)船東測算,氨動力船舶的運營成本可低于LNG動力船舶約18%,這為未來的商業(yè)化應用提供了強有力的支撐。預計到2026年,首批零碳集裝箱船將開啟洲際試航,為全球航運行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型提供示范。
總體來看,氨動力船舶燃料艙的安全技術(shù)攻堅已取得積極進展,未來隨著技術(shù)的不斷突破和應用的不斷推進,氨動力船舶將在航運行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型中扮演越來越重要的角色。