马士基一直处于寻找替代燃料的最前沿。但是我们都需要小心一点——我们所做的每一个选择都有重大缺点。
DNV在2022年9月的报告《MARITIME FORECAST TO 2050》中，认为碳中和船用柴油MGO将成为航运业追求脱碳过程中未来针对氨和甲醇的船用燃料的强大竞争对手。
报告提出了未来燃料组合的24种情景，生物基的Bio-MGO或电子基的e-MGO (H2+CO2)的价格通常高于其他碳中和燃料，但这种燃料具有竞争力，因为它具有更高的能源强度，可以在不对现有船舶发动机和加油基础设施进行重大修改的情况下使用，而氨和甲醇需要比碳中和MGO具有明显更低的成本才能竞争。
同时，在DNV的所有情景中，作为即用型船用燃料，生物液化天然气bio-LNG和电子液化天然气e-LNG (H2+CO2)与生物和电子的MGO同样意义重大。
2023年，火爆的是甲醇，氨（尽管有安全性硬伤）弱了下来，LNG则被忽视（新闻媒体，不是现实世界），尽管LNG船舶数量在2030年依然可能是甲醇船舶的5倍，吨位上可能不止5倍。
来源：DNV Alternative Fuels Insight (AFI)平台
甲醇动力船舶的风头强劲，盖过了LNG动力船舶，但这并不影响DNV报告如上观点的逻辑。
LNG：Liquified Natural Gas
01
甲醇和氨的对比
体积能量密度更高的燃料，即氢基燃料，甲醇和氨，基础设施难度较低，自然而然被视为最优选择。氨有安全性硬伤，但投资却没有望而却步，主要原因是生物质和可持续CO2来源问题。
4-甲醇发动机已经商业化，更接近市场；而氨还在测试中。
甲醇需要碳，捕集了化石基CO2制甲醇，燃烧还要再排放CO2；虽然这节约了原本脏甲醇（天然气或煤制），理论的减排比例理论上限仅仅50%，考虑到现实工艺流程不可能完全零排放，实际减排还会再打折扣。
长期来看，脏甲醇是不存在的，甚至化石基CO2来源也是受限的，那么化石基CO2制甲醇没有长期意义，有过渡意义。这就是欧洲要求Biogenic CO2或者直接空气捕捉DAC（绿电供能）的CO2的逻辑。
在后化石世界中，二氧化碳将成为一种稀缺而有价值的原料——生物基，直接空气捕捉，也许还会有水泥厂的CO2。生物甲醇和基于生物CO2的e-甲醇，往往被认为是“量不够”的——这时氨不需要碳的优点就凸显了，大气氮含量为78%。
总之，可以说甲醇在短期内似乎有更大的优势，氨在长期内可能会优势（不考虑安全问题）。
02
Bio-LNG和e-LNG完胜甲醇
为什么生物天然气/沼气，没有甲醇那么热，尽管无论从燃料供应量还是从船舶成熟度来看，都比绿色甲醇要容易，可以说唾手可得？
对于甲烷泄漏，后面单独分析，也不是核心问题。
生物天然气目前（原料种类极其易得性相关）的成本在2-4元/方量级，很多牧场牛粪厌氧消化的生产成本在2元/方量级，（等热值1116元/吨甲醇、1034元/吨氨、8.33元/公斤氢），基础设施也完备。即便考虑上限4元/方，也仅相当于2232元/吨甲醇、2068元/吨氨，16.66元/公斤氢（不含储运）。
这么廉价和基础设施完备的绿色燃料，现实世界可能找不到对手——只是沼气这个行当，隶属于农业口，过去被搞砸了；但是市场不傻，改变正在发生，欧美布局沼气厂资源的大手笔屡见不鲜。
所以bio路线，bio-LNG完胜bio-甲醇。
马士基为全球第一艘绿色甲醇船舶首航锁定燃料 2023-06-15 生物质能
“OCI 在美国的工厂使用垃圾填埋场分解有机废物中捕获的沼气生产绿色甲醇。沼气被分离提纯为生物甲烷并注入天然气管网，基于质量平衡法用管网中的生物甲烷生产甲醇。这样，可以使用现有基础设施和工厂设备快速生产绿色甲醇。该方法可以促进实现更环保的天然气管网，同时捕获从废弃物原料中产生的未加处理的有害甲烷排放物。OCI 的绿色甲醇已经根据《欧盟可再生能源指令》获得国际可持续发展和碳认证 (ISCC)。”
e-甲烷/e-LNG，基础设施立即可用，且绿证制度并不难实现。在内蒙的生物天然气，可以在广东通过管网提取，但物理上这部分内蒙的天然气不需要真的输送到广东。另外，OCI的生物天然气制甲醇，是利用了其现有甲醇生产基础设施（OCI’s existing methanol facilities）。OCI通过天然气管网“绿证”和“现有甲醇合成装置”来通过bio-甲烷生产bio-甲醇，规避了双重基础设施建设。
同时，OCI在6月份也对媒体表示，来自可再生H2（加CO2）的甲醇供应链尚未发展到足以满足要求的程度。
选项C的好处是，可控，即便船东采购量不足，沼气厂就仅销售天然气（现有业务链）；而放弃自己的生物天然气业务去制甲醇意义何在呢，等于自动放弃了LNG船舶的绿色需求。除非如OCI本身就是甲醇产业巨头。
相反，对于甲醇，灰色甲醇几乎没有减排作用，煤制甲醇只会增加排放，因此即便是近期也必须有绿色甲醇做支撑。
长期看，相比直接利用生物天然气，多了一步转化必然涉及能效损失，也意味着单位能量成本的提高；同时错失数量几倍于甲醇船舶、技术相当成熟的LNG船舶的脱碳需求。
LNG动力船舶发动机的效率与柴油可以一致。
03
甲烷泄漏：不是bio/e-LNG的核心问题
首先，从我国甲烷排放来源分析，大头是煤炭开采和肠道发酵以及一些农业食物系统；化石天然气开采和天然气储运用方面贡献的甲烷排放占比很低。Fossil-Fuel and Food Systems Equally Dominate Anthropogenic Methane Emissions in China, Environ. Sci. Technol. 2023, 57, 6, 2495–2505。尽管该文章题目为“化石燃料和食物系统同等主导着中国人为源甲烷排放”，但化石燃料中，79%的CH4排放来自煤炭产业链，其余来自天然气产业链 (14%)、石油产业链(4%) 和化石燃料相关污水排放 (3%)。目前厌氧发酵产沼气（生物天然气）行业仅占0.6%。
https://earthobservatory.nasa.gov/images/150967/why-methane-surged-in-2020
其次，全球来看，即便甲烷相关活动大幅减少，比如2020年新冠疫情期间，但依然观察到了甲烷排放的巨幅增加。这与湿地相关。当美国国家海洋和大气管理局公布2020年大气甲烷的数据时，许多科学家感到惊讶。尽管经济数据显示，与新冠疫情相关的封锁措施改善了空气质量，减少了二氧化碳排放，但大气中的甲烷仍飙升。2020年的年增长率是自1983年开始系统的年度甲烷测量以来，科学家们记录的最高增长率。
https://earthobservatory.nasa.gov/images/150967/why-methane-surged-in-2020
一个国际科学家小组，包括来自北京大学、气候与环境科学实验室（LSCE）、挪威空气研究所、NOAA、NASA、加州理工学院、马里兰大学和清华大学的研究人员，于2022年12月在《自然》杂志上报告了他们的发现：根据我们所掌握的信息，我们看到了强有力的证据，表明2020年的增长是由湿地排放量的急剧增加以及新冠肺炎封锁导致的氮氧化物（NOx）污染排放量的减少驱动的，这间接减缓了甲烷从大气中的去除。Peng S , Lin X , Thompson R L ,et al.Wetland emission and atmospheric sink changes explain methane growth in 2020[J].Nature, 2022, 612.DOI:10.1038/s41586-022-05447-w.
最后，当考虑温室效应的时候，氢比甲烷好不了太多，尤其是考虑到它更容易泄漏。
氢的温室作用是间接产生的。英国政府商业、能源和工业战略部周五发布的一项研究发现，氢气的温室气体威力是之前认为的两倍。这份75页的报告《氢使用增加的大气影响》解释说，H2是一种间接温室气体，它与大气中的其他温室气体反应，增加其全球变暖潜力。H2的GWP20为33，不确定性范围为20至44。做为对比，甲烷的GWP20是84-87之间，GWP100是28-36之间。这一切都意味着氢气管道和设备的泄漏必须保持在最低限度。研究指出：任何H2的泄漏都将导致间接的全球变暖，抵消从化石燃料转向H2所带来的温室气体减排。”。氢气是一种比甲烷小得多的分子，因此，如果现有的天然气管道用于输送氢气，特别是在接头周围，并且由铁而不是聚乙烯或铜制成，氢气将更容易从这些管道中泄漏。如果采用氢气作为主要能源，则需要优先考虑将泄漏降至最低。https://www.rechargenews.com/energy-transition/hydrogen-twice-as-powerful-a-greenhouse-gas-as-previously-thought-uk-government-study/2-1-1200115
2014：Wilhelmsen Technical Solutions （WTS） 成功完成了第一艘以每天 0.08% 的蒸发率 （BOR） 建造的液化天然气运输船的天然气试验，从而度过了一个里程碑。
文章来源于电氢燃料化学品 ，作者电氢燃料化学品
