Amoniac: Nhiên liệu không chứa carbon cho ngành vận tải biển
Chuyển đổi amoniac thành hydro là nhiên liệu không phát thải để giúp khử cacbon trong ngành giao thông vận tải hạng nặng và vận tải biển.
Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, ngành giao thông vận tải là ngành gây ô nhiễm lớn nhất vào năm 2020, chiếm tỷ trọng lớn nhất với 27% tổng lượng phát thải khí nhà kính của cả nước theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ.
Do lượng khí thải giao thông vận tải đáng kể, các hành động được thực hiện để giảm ô nhiễm của ngành. Điều này bao gồm cả ngành công nghiệp vận chuyển bẩn thỉu khét tiếng.
Đạo luật Vận chuyển sạch năm 2022 được áp dụng gần đây nhằm mục đích loại bỏ khí thải tại các cảng trong thời gian sớm nhất. Luật cũng hạn chế việc neo đậu tàu tại các cảng của Hoa Kỳ không tuân theo nguyên tắc không phát thải.
Amoniac là chìa khóa để triển khai hydro
Theo Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO), các tàu có tổng trọng tải từ 5.000 trở lên là nguyên nhân gây ra 85% lượng phát thải KNK ròng từ ngành vận tải biển.
Ngành công nghiệp này hiện thải ra khoảng 1 tỷ tấn carbon hàng năm. Nhưng với việc tăng cường quy định, bù đắp lượng carbon và công nghệ tiên tiến, lượng khí thải carbon có thể được giảm bớt.
Mục tiêu của IMO là giảm 50% con số đó vào năm 2050 và sẽ thực hiện chiến lược dài hạn vào năm 2023.
Với kích thước và trọng lượng của những con tàu đó, công nghệ pin không thể sử dụng trong chúng. Do đó, hydro đã trở thành công nghệ thay thế hàng đầu để cung cấp năng lượng cho các tàu lớn.
Và để hỗ trợ việc sản xuất hydro, amoniac là một yếu tố quan trọng.
Amoniac tự nhiên không chứa bất kỳ phân tử cacbon nào. Vì vậy, nó có tiềm năng lớn trở thành nhiên liệu không phát thải. Thêm vào đó, nó có thể mang hydro một cách hiệu quả đến pin nhiên liệu.
Bản thân hydro có một số thách thức khi lưu trữ và vận chuyển. Đây là nơi mà amoniac trở nên hữu ích trong việc hỗ trợ việc triển khai hydro.
Tại sao amoniac?
Hiện đã có cơ sở hạ tầng cho amoniac vì nó đã được sử dụng trong nông nghiệp trong nhiều năm làm đầu vào. Có một đường ống để sản xuất và lưu trữ amoniac, biến nó thành một loại nhiên liệu tái tạo tiềm năng.
Ngoài ra, amoniac là một chất lỏng nên dễ bảo quản. Điều này làm giảm yêu cầu về chi phí và không gian để lưu trữ so với hydro và LNG.
Cuối cùng, amoniac thậm chí có mật độ năng lượng thể tích cao. Nó có nghĩa là các tàu lưu trữ có thể nhẹ, nhanh và đi được quãng đường dài.
Với tất cả những phẩm chất này của amoniac, nó phù hợp để khử cacbon trong ngành vận tải biển. Rốt cuộc, đã có một thỏa thuận rằng lĩnh vực này phải chuyển sang sử dụng nhiên liệu và công nghệ động cơ mới để đạt được các mục tiêu phát thải toàn cầu. Và amoniac là một trong những lựa chọn cho điều đó.
Dựa trên đồ họa dưới đây, nhiên liệu không carbon sẽ đạt tỷ lệ 5% hỗn hợp nhiên liệu vào năm 2030. Điều đó có nghĩa là ngành công nghiệp này còn khoảng 8 năm để đạt được 60GW của máy điện phân để sản xuất khoảng 30 triệu tấn amoniac.
Trong khi đó, kích thước và hồ sơ hoạt động của một con tàu sẽ quyết định khả năng áp dụng các công nghệ không có carbon.
Ví dụ, thước đo hiệu suất quan trọng nhất đối với các tàu biển lớn như tàu chở hàng thường là yêu cầu về mật độ năng lượng đối với nhiên liệu và hệ thống động cơ. Nhưng đối với tàu cỡ vừa và nhỏ như phà, các yếu tố như vậy ít nghiêm ngặt hơn.
Amoniac & hydro để vận chuyển sạch
Cộng đồng hydro sạch hy vọng rằng các chương trình tài trợ của chính phủ sẽ thúc đẩy công nghệ và cơ sở hạ tầng ở Hoa Kỳ.
Có một số sáng kiến lớn được đưa ra nhằm thúc đẩy môi trường chính sách và thúc đẩy chương trình nghị sự đầy tham vọng về hydro.
Lấy ví dụ như trường hợp đặt "Trung tâm hydro" trong khu vực. Những nỗ lực này giúp việc phát triển công nghệ hydro sạch trở nên dễ dàng hơn. Những trung tâm này có thể tác động tích cực đến môi trường chính sách khí hậu của quốc gia.
Thêm sự hợp tác, tài trợ và trình diễn công nghệ có thể giúp thúc đẩy sự thay thế nhiên liệu này cho ngành vận tải biển sạch.
Amoniac hiện đang đạt được sức kéo như một giải pháp để vận chuyển hydro và khử cacbon. Trong trường hợp này, việc đưa các giải pháp công nghệ amoniac vào những nỗ lực đó là hợp lý.
Cuối cùng, cần phải có một quá trình chuyển đổi hoàn toàn khỏi nhiên liệu hóa thạch để giải quyết vấn đề nóng lên toàn cầu. Và ngành vận tải biển phải làm phần việc của mình để cắt giảm lượng khí thải của mình.
Công nghệ hydro sạch cùng với amoniac có thể cung cấp một giải pháp phù hợp.
