Филиал MIT разработал процесс, который работает на 70 процентов эффективнее и полностью исключает токсичные оксиды азота.
Филиал Массачусетского технологического института (MIT) разработал процесс, который предназначен для гораздо более эффективного преобразования аммиака в водород, чем предыдущие методы. Технология может быть особенно интересна для логистических компаний, эксплуатирующих тяжелые транспортные средства и суда.
Подробности читайте после рекламы
Будучи соединением азота и водорода, аммиак имеет практические преимущества перед чистым водородом: при нормальных температурах и умеренном давлении газ остается жидким и его можно перемещать по существующим трубам или в резервуарах.
А поскольку аммиак не содержит углерода, при его использовании не происходит выбросов CO2. При условии, конечно, что аммиак не сгорает, потому что тогда возникнут другие проблемы.
Деление вместо горения
Предыдущие концепции основывались на прямом сгорании в двигателях. Теоретически аммиак мог бы сгореть до азота и воды, но поскольку этот процесс никогда не протекает идеально, всегда образуются оксиды азота, вредные для здоровья и окружающей среды. При определенных обстоятельствах также может образовываться закись азота (N2O), которая в 300 раз более вредна для климата, чем углекислый газ.
Чтобы исключить эту проблему, стартап Amogy выбирает альтернативный подход: специальные катализаторы расщепляют молекулу на составляющие, не сжигая ее.
Высвободившийся водород затем питает топливные элементы или двигатели. Как поясняют в MIT, система работает на 70 процентов эффективнее, чем аналогичные решения для расщепления аммиака.
Подробности читайте после рекламы
Основатели Сонхун У, Хёнхо Ким, Чонвон Чхве и Ён Сок Джо начали свои первые попытки в 2020 году. Сейчас компания опробовала свою технологию на дронах, сельскохозяйственной технике, грузовиках и портовых буксирах. В Хьюстоне имеется производственная площадка, а за серийное производство отвечает Samsung Heavy Industries.
Морское использование в центре внимания
Использование аммиака в качестве топлива имеет значительный потенциал в судоходстве, поскольку девять из десяти тонн мировой торговли перевозятся морским путем. На долю отрасли приходится около трех процентов глобальных выбросов.
Электрификация контейнеровозов или танкеров невозможна, что делает альтернативные виды топлива интересными для логистической отрасли, если она хочет больше сосредоточиться на защите климата. Аммиак рассматривается как перспективная замена традиционному топливу, подходящая для различных типов судов.
Испытания по использованию аммиака в судоходстве продолжаются уже некоторое время. В прошлом году, например, сообщалось, что аммиак впервые был безопасно перекачан между двумя кораблями у берегов Западной Австралии.
Каждый танкер сменил 4000 кубометров. Исследовательский центр в Сингапуре разработал рекомендации по таким операциям по дозаправке и оценил более 400 возможных опасностей, большинство из которых поддаются управлению, согласно официальному документу, опубликованному Amogy.
Тем не менее, есть оговорки: вещество токсично и даже в небольших количествах может поражать слизистые оболочки и дыхательные пути. Также отсутствует практический опыт эксплуатации судов.
Экономическая эффективность как камень преткновения
Это неудивительно, ведь с аммиачными приводами пока заказано всего 25 кораблей (по состоянию на 2024 год). Напротив, в то же время более 700 судов уже плавали со сжиженным природным газом и более 60 — с метанолом.
Препятствием для дальнейшего распространения до сих пор были эксплуатационные расходы, которые в два-четыре раза превышают расходы на обычное топливо. Поскольку аммиак сохраняет меньше энергии на единицу объема, приходится перевозить большие объемы – примерно в 2,5 раза больше на то же расстояние. Кроме того, агрессивное воздействие газа также увеличивает необходимость технического обслуживания.
По крайней мере, когда дело доходит до затрат на топливо, возможно, будет облегчение, если новая технология будет внедрена.
Регулирование набирает обороты
Отрасль поставила перед собой амбициозные цели по защите климата. Согласно рекомендациям Международной морской организации, выбросы парниковых газов должны сократиться на одну пятую к 2030 году и на семь десятых к 2040 году. Целью на 2050 год является климатическая нейтральность. К 2030 году по крайней мере пять процентов энергии судов должны поступать из источников, не содержащих выбросов.
В Европе суда включены в торговлю выбросами с 2024 года. Новое постановление ЕС требует от судоходных компаний постепенно снижать свое воздействие на климат. США также поддерживают порты в создании чистой инфраструктуры.
Согласно официальному документу, эксперты оценивают капитальные вложения, необходимые для преобразования судоходства, в сумму от 1 до 1,4 триллиона долларов США к середине века. Большая часть этого расходуется на хранение, производство и распределение аммиака, а также на производство водорода.
