IMO-2030 和 IMO-2050
国际海事组织制定了国际航运雄心勃勃的目标。与 2008 年的水平相比，IMO-2030 的目标是到 2030 年将碳强度（每次运输工作的二氧化碳排放量）至少降低 40%，同时努力到 2050 年降低 70%。IMO-2050 规定到 2050 年每年温室气体 (GHG) 排放量减少 50%，同时努力在本世纪末逐步淘汰这些气体。这些目标可能会变得更加严格——计划于 2023 年进行的战略审查预计会将这一净零要求提前到 2050 年。
检查新兴燃料
不断变化的背景只会增加航运业继续其脱碳进程的压力。随着实现净零排放的时间可能提前，船东和运营商需要迅速采取行动，超越短期和中期目标，期待长期解决方案。
我们的 2022 年替代燃料调查显示，在实现 IMO-2050 目标方面，甲醇和氨处于成员思考的最前沿。那么，如果船东和运营商选择采用这些新兴燃料中的一种，它们各自有什么好处，又可能面临哪些挑战？
甲醇
甲醇 (CH3OH) 是一种常见的运输化学品。它由碳制成，通常来自天然气和煤。然而，碳也可以来自各种可再生资源，包括“生物质”，如粮食作物、农业废弃物、林业残留物、用过的食用油和其他废弃物——支持甲醇的绿色认证。
从监管方面来看，IMO 针对使用甲醇或乙醇作为燃料的船舶的临时指南 (MSC.1/Circ.1621) 以及针对使用低闪点燃料的船舶的 IGF 规则为应用提供了基于目标的详细规定要求甲醇作为船用燃料。
甲醇有几个好处，包括：
· 在环境温度下为液体，因此无需加热或冷却。
· 比低温燃料更容易储存和处理。
· 可以将现有发动机从传统燃料转换为甲醇。
· 需要对现有储存和加注设施进行相对较小的修改。
· 已经广泛交易、广为人知，并且在一些港口很容易获得燃料。
· 水溶性和可生物降解，如果发生泄漏，对环境的影响较小。
· 比氢和氨的能量密度更高。
· 清洁燃烧的燃料，含有低水平的硫氧化物 (SOx)、一氧化二氮 (NOx) 和颗粒物。
然而，它也带来了一些挑战：
· 目前生产仍主要通过加工天然气（灰色甲醇）或煤炭（棕色甲醇）进行，限制了二氧化碳排放量的减少。
· 只有使用生物质等可再生能源生产甲醇，并且生产甲醇的动力来自可再生能源，才被认为是绿色甲醇。
· 能量密度低于传统燃料油。
· 大燃油量几乎是燃油的 2.5 倍，因此需要更大的储罐和/或更频繁的加油。
· 远低于 60°C 的低闪点存在火灾风险，在处理和储存时需要采取额外的防火措施。
· 吸入、摄入或处理会中毒。
· 腐蚀风险增加 除了更大容量的油箱外，还需要额外的隔离舱以防止任何潜在的泄漏进入机器空间。
氨
氨 (NH3) 通常是通过从碳氢化合物燃料中提取氢并将其与从液化空气中提取的氮结合而产生的。在环境条件下，它是一种具有特有刺激性气味的无色气体。
本质上，氨是氢的载体。然而，与氢气相比，氨气由于其能量密度和液化温度而更实用。
它目前由天然气生产，但有可能通过碳捕获来减少排放足迹（蓝色氨），或用于从可再生资源生产（绿色氨）。
氨的好处包括：
· 由于氨不含任何分子碳，因此在其燃烧过程中不会排放二氧化碳。
· 使用绿色氢和可再生能源进行转化过程的“绿色”生产是可能的。然而，这个过程可能会影响其成本竞争力。
· 目前为化学工业大量生产，并可使用现有基础设施进行分配。
· 通常作为货物运输，因此关于处理和运输的问题已经了解。
· 与氢气或液化天然气相比，氨在温度方面相对更容易处理，因为它的储存温度约为 -33oC。
· 与其他燃料相比，由于其可燃范围相对较窄，因此火灾风险较低。
但是，它也带来了各种挑战，例如：
· 它的毒性。由于极易溶解，即使在极低的浓度下，氨也会被体液（汗液、眼泪、唾液）吸收，并可能导致严重的化学灼伤。因此，使用氨燃料将需要额外的安全系统。
· 除了毒性之外，氨还会增加某些金属（例如铜、黄铜和锌以及各种合金）的腐蚀风险。
· 虽然氨通常作为货物运输，但它作为燃料仍处于发展的早期阶段，监管框架仍在制定中。IGF 规则目前不提供涵盖氨等有毒燃料的规定性要求。
· 氨的较低容积效率和能量密度意味着船上需要更多的存储容量。额外的燃料空间可能需要更大的船只尺寸、减少货物空间或更频繁的加油。
· 如果氨在冷藏条件下储存，则储罐需要设计用于温度和/或压力控制，因为氨不断蒸发并由于热量增加而产生蒸发气体，如果不加以管理，这会增加储罐中的压力。这种低温储存需要能量。
· 氨比其他燃料燃烧得慢得多，并且比传统燃料油具有更高的自燃温度。这意味着，与其他燃料相比，氨一旦开始燃烧就更难维持燃烧。它将需要一个引发器/点火器（助燃剂）来增强燃烧，这可能会导致难以提高发动机输出功率。
· 虽然不含碳，但氨含有氮，燃烧它会导致氮氧化物 (NOx) 和一氧化二氮 (N2O) 排放。N2O 排放的 GHG 影响几乎是 CO2 的 300 倍。
正如我们在之前的博客中强调的那样，无论成员选择甲醇、氨还是其他潜在的替代燃料，他们都需要考虑一些关键因素。
培训船上和岸上人员将至关重要，与合作伙伴和同行继续密切合作也将如此。航运业历来不愿分享信息，而缺乏清晰度和方向导致了一些惰性。
为了解决这个问题，尤其是在越来越严格的最后期限迫在眉睫的情况下，成员们必须为了所有人的利益分享创新、见解和建议。
