氨动力船舶燃料舱安全技术攻坚
氨动力船舶燃料舱的安全技术攻坚,是解决航运行业低碳转型的重要一步。随着对减少碳排放的迫切需求,氨作为一种清洁能源逐渐受到关注,尤其在船舶动力领域的应用前景愈加明确。然而,氨作为船舶燃料的使用面临诸多技术挑战,特别是在存储与安全技术上。
传统的液态氨存储在常温下具有较低的稳定性,特别是在船舶环境中,保持液氨在-33℃的低温状态一直是技术难题。为了克服这一问题,双壁真空绝热燃料舱的设计应运而生,成功解决了液氨低温存储的难题。这一技术通过真空绝热层有效减少了热量的传递,确保氨在极低温度下保持液态,提高了存储的安全性和可靠性。此外,泄漏浓度传感器的精度也达到0.1ppm,这使得船舶能够实时监控燃料舱内氨的泄漏情况,及时采取应对措施,进一步保障了船舶航行中的安全。
国际海事组织(IMO)对氨动力船舶提出了严格的安全要求,特别是新规中要求所有氨燃料船舶配置三重防护系统。这三重防护系统包括结构性防护、泄漏检测和紧急泄漏应急处理,形成多层次的安全保障体系,以应对潜在的燃料泄漏和其他突发事故。然而,尽管在安全保障上有了明显进展,氨燃料发动机的燃烧稳定性仍然是限制其商业化应用的关键瓶颈。氨作为燃料,其燃烧特性与传统燃料不同,控制氮氧化物的排放成为技术研发的重点。
目前,氨动力船舶的技术路线已经分化为两条路径:一种是直接燃烧氨来驱动船舶发动机,另一种是通过裂解制氢的方式为发动机提供能量。直接燃烧的路径面临着氮氧化物排放控制的挑战,而裂解制氢则受到裂解催化剂寿命的限制。尽管如此,这两条技术路径都在积极进行研发,力求突破现有技术瓶颈。
从经济效益角度来看,氨动力船舶的运营成本相较于传统的LNG动力船舶有所降低。据船东测算,氨动力船舶的运营成本可低于LNG动力船舶约18%,这为未来的商业化应用提供了强有力的支撑。预计到2026年,首批零碳集装箱船将开启洲际试航,为全球航运行业的低碳转型提供示范。
总体来看,氨动力船舶燃料舱的安全技术攻坚已取得积极进展,未来随着技术的不断突破和应用的不断推进,氨动力船舶将在航运行业的绿色转型中扮演越来越重要的角色。