На прошлой неделе я забрался на стремянку и уселся в ярко-зеленое кресло трактора John Deere. Передо мной не было ни кукурузных полей, ни ростков сои — сквозь лобовое стекло открывался довольно обычный для Бруклина парковочный ряд.
Я попросил разрешения посидеть в кабине одного из немногих транспортных средств в мире, способных работать на весьма неожиданном топливе: аммиаке. Химическое вещество, которое обычно применяется в производстве удобрений, стало основой для технологии, которую разрабатывает нью-йоркский стартап Amogy. Они стремятся использовать аммиак для питания электрических тракторов, грузовиков и даже судов. Я посетил штаб-квартиру Amogy, чтобы выяснить, почему так много компаний в транспортном секторе ищут новые виды топлива и какую нишу может занять аммиак.
Начало пути
Транспортный сектор — это огромная часть климатической головоломки, на которую приходится более 15% мировых выбросов парниковых газов. И хотя мы добиваемся заметного прогресса благодаря электромобилям, поездам и прочим решениям, существуют сегменты, где решить проблему сложнее, например, транспорт, требующий длительных поездок или работы без возможности частой подзарядки.
По мнению Amogy, ключ к решению этой проблемы лежит в аммиаке. Это одно из самых интенсивно транспортируемых химических веществ в мире, поскольку оно используется для производства удобрений. К тому же аммиак относительно удобен: он содержит много энергии в небольшом объеме и при этом не слишком тяжел для перевозки.
«Рынку не хватает способа использования аммиака», — говорит главный технический директор Amogy Янг Сук Джо. «Именно это мы и разрабатываем».
Основная цель технологии компании — расщепить аммиак на его составляющие: водород и азот. Полученный водород затем можно использовать в топливном элементе для выработки электричества, а побочный продукт — газообразный азот — безопасно выбрасывается в атмосферу (которая и так состоит преимущественно из азота).
Этот процесс называется крекинг аммиака. Одно из ключевых изобретений компании — это химический катализатор, который позволяет запускать эту реакцию эффективно при более низкой температуре, чем обычно. Amogy объединяет этот крекер с системой управления, технологией очистки от остатков аммиака и топливным элементом. В комплексе все эти компоненты способны по сути преобразовывать аммиак непосредственно в электричество.
Amogy начала с демонстрации своей системы на дроне в 2021 году. Та первая установка производила в среднем около пяти киловатт электроэнергии. Следующим шагом стал трактор, который компания оснастила системой преобразования аммиака в энергию, примерно в 20 раз более мощной, чем система для дрона. (Дополнительное оборудование было хорошо заметно на тракторе, создавая мне довольно большое «слепое пятно» справа, когда я сидел в кабине.) Наконец, в январе этого года компания продемонстрировала работу седельного тягача с системой мощностью 300 кВт.
Все эти демонстрационные транспортные средства привлекли внимание, в том числе и инвесторов: ранее в этом году компания привлекла 150 миллионов долларов в рамках раунда финансирования. Однако Amogy нацелена на еще более крупную технику: корабли.
Морские перевозки
Компании, стремящиеся снизить свое климатическое воздействие в секторе морских перевозок, рассматривают альтернативные виды топлива, включая метанол и аммиак. Система Amogy может стать лучшей альтернативой двигателям внутреннего сгорания, поскольку она ограничивает загрязнение, которое может задерживать тепло в атмосфере и наносить вред здоровью человека и окружающей среде.
Стоит отметить, что сам по себе аммиак не очень приятен в обращении, он может быть токсичным. Сторонники утверждают, что промышленные протоколы безопасности при работе с ним уже хорошо отработаны, и профессионалы смогут безопасно транспортировать и использовать это химическое вещество.
Системы Amogy пока недостаточно мощные для полноценных судов. Компания работает над еще одним демонстрационным проектом, который поможет ей приблизиться к коммерческому решению: буксир, запуск которого запланирован на конец года в северной части штата Нью-Йорк.
В конечном итоге компания планирует создавать модули, которые можно будет соединять, чтобы создавать системы достаточной мощности для оснащения судов. Первая коммерческая морская система Amogy будет развернута совместно с Southern Devall, которая сегодня занимается транспортировкой аммиака на баржах в США.
В 2022 году мировое производство аммиака превысило 200 миллионов метрических тонн, большая часть которого пошла на удобрения. Проблема в том, что подавляющее большинство этого объема было произведено с использованием ископаемого топлива.
Чтобы системы Amogy могли существенно сократить выбросы, им потребуется работать на аммиаке, произведенном без значительных выбросов парниковых газов, вероятно, с использованием возобновляемой электроэнергии или систем улавливания углерода.
По оценкам Amogy, поставки этого низкоуглеродного аммиака могут достичь 70 миллионов тонн к 2030 году. Однако эти проекты должны пройти стадию планирования и действительно начать производить аммиак, прежде чем он сможет быть использован в удобрениях, тракторах или буксирах.
Смежное чтение
- В прошлом году я писал о Amogy и других компаниях, исследующих применение аммиака в морских перевозках.
- Производство низкоуглеродного аммиака может потребовать огромное количество «зеленого» водорода.
- Альтернативное топливо может найти дорогу и в более мелкие транспортные средства. Ознакомьтесь с материалом об усилиях Китая по переводу автомобилей на метанол.
Еще кое-что
В океаническую химию вливается много денег. Новая инициатива под названием Carbon to Sea инвестирует 50 миллионов долларов в течение следующих пяти лет в технологию, известную как повышение щелочности океана (ocean alkalinity enhancement). Основная идея заключается в том, что добавление щелочных веществ в морскую воду может помочь океанам поглощать больше углекислого газа из атмосферы, борясь таким образом с изменением климата.
Цели новой группы включают проведение небольших полевых испытаний, продвижение соответствующей политики и работу по измерению и верификации усилий в этой области. Полная информация содержится в статье моего коллеги Джеймса Темпла.
Следим за климатом
Крупнейший страховщик Калифорнии, State Farm, объявил, что прекращает прием заявок на большинство видов страхования в штате, ссылаясь на «быстро растущую подверженность катастрофическим рискам». (New York Times) Allstate, молча, приняла такую же политику несколько месяцев назад, также указывая на ухудшение климатических условий. (New York Times)
Каждый год примерно в это время уровень углекислого газа в атмосфере достигает нового рекорда. Однако рост в этом году стал самым высоким за всю историю. (Washington Post)
Зарядные станции для электромобилей стали гораздо более распространенными, чем раньше, но все еще значительно менее многочисленны, чем должны быть. Надежность и доступность должны улучшиться, чтобы больше потребителей почувствовали уверенность в переходе на электромобили. (The Atlantic)
→ Вот где расположены все быстрые зарядные станции в США (по состоянию на лето 2022 года, по крайней мере). (MIT Technology Review)
Стартап Equatic использует электрический ток для обработки морской воды, пытаясь извлечь углекислый газ из атмосферы. (The Verge)
Новый коллективный иск в Калифорнии направлен против авиакомпании Delta и ее заявления о «углеродной нейтральности». Иск утверждает, что компенсационные механизмы, на которые полагается компания, не дают обещанного эффекта. (Washington Post)
→ Чтобы понять, как компенсации на самом деле могут приводить к увеличению загрязнения углеродом, ознакомьтесь с расследованием программы Калифорнии. (MIT Technology Review)
Мнение об изменении климата, связанном с электромобилями, на выходных привлекло много внимания, поскольку его написал актер, исполняющий роль Мистера Бина (я, к сожалению, на 100% серьезен). Вот история, чтобы расставить все по местам. Короткий ответ: электромобили в подавляющем большинстве случаев лучше для климата, чем автомобили с бензиновыми двигателями. (Inside Climate News)
