Транспорт — одна из самых «грязных» отраслей в мире, ответственная примерно за 15% глобальных выбросов парниковых газов. Электромобили, безусловно, снизят этот показатель в ближайшие десятилетия, но емкости аккумуляторов недостаточно для питания такого тяжелого транспорта, как дальнемагистральные грузовики и трансокеанские суда.
Ён Сок Джо, 34-летний изобретатель, нашел возможное решение в весьма неожиданном химическом соединении: аммиаке. Amogy — стартап, основанный Джо в 2020 году, — разрабатывает системы, способные использовать аммиак, который обычно применяется в производстве удобрений, в качестве топлива для грузовиков и морских судов.
Одним из самых привлекательных свойств аммиака является его высокая плотность энергии, что позволяет запасать значительный объем в относительно небольшом пространстве. Жидкий аммиак может хранить примерно в три раза больше энергии, чем сжатый водород — один из ведущих сегодня экологичных видов топлива.
Для Amogy ключ к использованию аммиака в транспорте заключается в его расщеплении. Основой технологии аммиачно-энергетической системы стартапа является химический реактор, который называется «крекер». Этот реактор разлагает аммиак на азот (который безопасно выпускается в атмосферу) и водород. Полученный водород затем используется в топливном элементе для выработки электроэнергии.
Крекинг аммиака — процесс не новый, но Джо и его соавторы разработали химический катализатор, который позволяет реакции проходить при более низких температурах. Это дает возможность осуществлять процесс непосредственно на борту транспортных средств. Команда также создала реактор, работающий более эффективно, чем стандартные аналоги, преобразуя около 40% энергии, содержащейся в аммиаке, в электричество.
Amogy уже продемонстрировала свою технологию на различном транспорте. Начиная с 2021 года с небольшого дрона, общая потребность которого в энергии составляла около 5 киловатт, проект дорос до испытаний с седельным тягачом в январе 2023 года, который потреблял в среднем около 300 кВт. Джо лично контролировал этот процесс масштабирования, адаптируя каждое транспортное средство для работы на аммиачном топливе.
«Действительно впечатляет видеть, как все это развивается», — делился Джо во время экскурсии по штаб-квартире Amogy в Нью-Йорке. Демонстрационные машины стояли на парковке: между дроном и грузовиком находился ярко-зеленый трактор. Джо подробно объяснял все доработки, необходимые для работы каждого транспортного средства на аммиаке, откручивая панели и показывая компоненты.
Прогресс Amogy в создании демонстрационных транспортных средств был «поразительно быстрым», отмечает Джон Хейвуд, профессор-эмеритус машиностроения в Массачусетском технологическом институте (MIT) и научный руководитель Джо. «Нужно решить множество прагматичных задач, чтобы вписать свою идею в реальный автомобиль и протестировать ее», — добавляет он.
В ближайших планах Джо — морские перевозки. Океанские суда обеспечивают более 80% мировой торговли, и переход на аммиачно-энергетическую систему Amogy может существенно сократить выбросы без замедления мировых транспортных потоков.
Стартап планирует продемонстрировать более крупную версию своей системы на буксире в конце 2023 года, а вскоре после этого надеется открыть производственный объект для силовых модулей, которые можно будет объединять для заправки больших судов.
Одной из потенциальных проблем для Amogy станет доступность самого аммиака. Хотя ежегодно производятся сотни миллионов тонн этого химиката, подавляющее большинство производится с использованием ископаемого топлива. Пилотные и ранние коммерческие проекты по производству аммиака с использованием возобновляемой электроэнергии или систем улавливания углерода уже ведутся, но им необходимо быстро наращивать объемы, чтобы обеспечить низкоуглеродное топливо, необходимое Amogy для построения экологически чистого транспортного парка.
