遠(yuǎn)洋航運(yùn)如何“綠色化”？美國(guó)科學(xué)家：僅需一個(gè)分隔式油箱

據(jù)報(bào)道，航運(yùn)業(yè)的溫室氣體排放正在逐漸成為減排大業(yè)中最難消除的部分之一。雖然它們的占比相對(duì)較小，約占全球總排放量的1.7%，但他們排放的這些氣體是最難消除的。

據(jù)悉，遠(yuǎn)洋航運(yùn)通常需要一次航行數(shù)千英里，而驅(qū)動(dòng)所需的能量往往只有船用柴油才能滿足，幾乎無可替代。現(xiàn)在美國(guó)西北大學(xué)的一個(gè)研究小組找到了新的解決方案，即綜合使用固體氧化物燃料電池、電力推進(jìn)和機(jī)載碳捕獲。

機(jī)載核反應(yīng)堆為核破冰船和潛艇等大型船只提供了極清潔的航程，但它們對(duì)于貨運(yùn)來說太昂貴了，貨運(yùn)需要成本低廉才能維持它保住90%全球貿(mào)易份額。使用電池也是不可能的，因?yàn)樗鼈兊哪芰棵芏群艿?。氫、氨和碳中性電燃料帶來了一些希望，但在它們被大?guī)模證明之前，還需要研究其他替代燃料。

在這樣的背景下，西北大學(xué)的一個(gè)研究小組提出了一個(gè)有趣的觀點(diǎn)：如果大型船舶繼續(xù)使用碳?xì)浠衔铮闷涠嘤嗟哪芰棵芏群屯晟频倪\(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施，捕獲船上的所有碳排放，并將這些碳卸載到在每個(gè)目的港口的地下深處。那會(huì)怎么樣？

西北大學(xué)的一個(gè)研究小組表示，長(zhǎng)途運(yùn)輸可能不需要等待主要的能源技術(shù)進(jìn)步到完全綠色化。上述研究成果已于近期被發(fā)表在了《ACS能源快報(bào)》（ACSEnergyLetters）上。

具體而言，它們將依靠電力推進(jìn)，由固體氧化物燃料電池（SOFC）的碳?xì)浠衔锂a(chǎn)生電力。SOFC通常以氫為燃料，以零排放的方式運(yùn)行，也能夠利用碳?xì)淙剂习l(fā)電，效率高，成本低，機(jī)械簡(jiǎn)單。副產(chǎn)品是水和二氧化碳，這樣就很容易分別捕獲和儲(chǔ)存兩項(xiàng)副產(chǎn)品。

“固體氧化物燃料電池至關(guān)重要，”研究小組成員TravisSchmauss說，“因?yàn)樗眉冄跞紵剂?，產(chǎn)生可儲(chǔ)存的高濃度二氧化碳產(chǎn)品。如果我們只是用空氣燃燒燃料，它會(huì)被氮嚴(yán)重稀釋，產(chǎn)生太多的氣體，無法儲(chǔ)存。當(dāng)濃縮的二氧化碳被壓縮時(shí)，它的存儲(chǔ)體積不會(huì)比燃料所需的體積大很多，這就節(jié)省了空間。”

西北大學(xué)的計(jì)劃要求在船上的燃料箱上安裝一個(gè)可移動(dòng)的隔板，這樣燃料用完后，燃料箱的燃料一側(cè)就可以收縮，二氧化碳可以用標(biāo)準(zhǔn)的壓縮機(jī)壓縮，然后從另一側(cè)填滿燃料箱。該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，壓縮會(huì)消耗SOFC產(chǎn)生的約2%能量。

到了目的港，可能會(huì)發(fā)生相反的情況；當(dāng)燃料被泵入時(shí)，碳會(huì)被抽出，并且可以被取出用于長(zhǎng)期封存。使用常規(guī)碳?xì)淙剂?，這將是一個(gè)零排放過程。使用碳捕獲電燃料，它甚至是負(fù)碳的。如果某種形式的氫被證明是可行的替代品，它就可以運(yùn)行。

該研究的資深作者、SOFC專家ScottBarnett說，“這項(xiàng)技術(shù)在發(fā)揮作用方面真的沒有任何重大障礙。您只需將油箱更換為雙室油箱并添加二氧化碳?jí)嚎s機(jī)。當(dāng)然，最終還必須開發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施來卸載并隔離或使用二氧化碳。”

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。