Ammonia làm nhiên liệu hàng hải bền vững: vì sao ngành vận tải biển chuyển sang nhiên liệu mang hydro
08/05/2026
Annie Nguyễn
Ammonia đang nổi lên như một trong những lựa chọn nhiên liệu quan trọng nhất cho quá trình khử carbon của ngành hàng hải. Trong bối cảnh vận tải biển toàn cầu có nhu cầu năng lượng rất lớn và khó điện hóa hoàn toàn, ammonia trở thành ứng viên đáng chú ý nhờ vai trò vừa là nhiên liệu không carbon vừa là chất mang hydro.
Ngành vận tải biển đang chịu áp lực giảm phát thải theo mục tiêu của Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO). Điều này thúc đẩy sự quan tâm mạnh mẽ đến các nhiên liệu thay thế như ammonia, hydro, methanol và nhiên liệu sinh học. Trong đó, ammonia có lợi thế đặc biệt vì không chứa carbon trong phân tử, do đó khi đốt không tạo ra CO₂.
Một điểm quan trọng khác là ammonia có thể được sản xuất từ hydro xanh bằng quá trình điện phân sử dụng năng lượng tái tạo, tạo ra “green ammonia”. Ngoài ra, ammonia đã được sản xuất và vận chuyển quy mô công nghiệp trên toàn cầu, chủ yếu phục vụ ngành phân bón, nên có nền tảng hạ tầng sẵn có. Điều này giúp giảm đáng kể rào cản triển khai so với các nhiên liệu hoàn toàn mới.
Về mặt kỹ thuật, ammonia có thể được lưu trữ ở dạng lỏng dưới áp suất hoặc nhiệt độ thấp hơn so với hydro lỏng, giúp đơn giản hóa việc lưu trữ trên tàu. Mật độ năng lượng theo thể tích của ammonia cũng cao hơn hydro lỏng, giúp giảm kích thước bồn chứa, điều rất quan trọng đối với các tàu vận tải biển đường dài.
Ammonia có thể được sử dụng trong nhiều hệ thống động lực khác nhau. Một phương án là đốt trực tiếp trong động cơ đốt trong, thường kết hợp với nhiên liệu phụ để hỗ trợ đánh lửa. Một phương án khác là sử dụng pin nhiên liệu nhiệt độ cao, đặc biệt là solid oxide fuel cells, cho phép chuyển đổi ammonia thành điện với hiệu suất cao hơn. Ngoài ra còn có công nghệ cracking ammonia để tách hydro phục vụ hệ thống nhiên liệu hydro.
Hiện nay, công nghệ động cơ đốt ammonia đang được xem là lựa chọn gần với thương mại hóa nhất, trong khi pin nhiên liệu vẫn đang trong giai đoạn phát triển.
Tuy nhiên, ammonia không phải là nhiên liệu hoàn hảo. Khi đốt, nó có thể tạo ra NOx và có nguy cơ rò rỉ ammonia chưa cháy, gọi là ammonia slip. Đây là vấn đề môi trường và kỹ thuật cần được kiểm soát bằng hệ thống xử lý khí thải và thiết kế động cơ tối ưu.
Ngoài ra, ammonia là chất độc ở nồng độ cao, vì vậy yêu cầu an toàn trong lưu trữ và vận hành rất nghiêm ngặt. Các hệ thống nhiên liệu trên tàu phải được thiết kế đặc biệt với tiêu chuẩn an toàn cao, bao gồm giám sát rò rỉ, thông gió và quy trình vận hành chuyên biệt.
Hiện tại, nhiều hãng đóng tàu và nhà sản xuất động cơ đang thử nghiệm động cơ chạy ammonia, bao gồm các hệ thống dual-fuel và thiết kế sẵn sàng sử dụng ammonia. Đồng thời, các tổ chức phân cấp hàng hải cũng đang xây dựng khung tiêu chuẩn an toàn để hỗ trợ thương mại hóa công nghệ này.
Trong dài hạn, ammonia được xem là một trong những giải pháp khả thi nhất cho vận tải biển đường dài, nơi các lựa chọn như pin điện hoặc hydro tinh khiết gặp hạn chế về lưu trữ và phạm vi hoạt động. Tuy nhiên, để trở thành nhiên liệu chính, cần giải quyết đồng thời ba vấn đề lớn gồm sản xuất ammonia xanh quy mô lớn, giảm chi phí hydro xanh và phát triển hạ tầng tiếp nhiên liệu toàn cầu.
