Аммиак, более известный своим резким запахом, кажется маловероятным кандидатом для сокращения выбросов парниковых газов. Этот газ может быть опасен и токсичен. Однако он способен сыграть ключевую роль в декарбонизации мирового судоходства, предлагая эффективный метод хранения энергии, необходимой для питания крупных судов в длительных рейсах.
Американское бюро судоходства (ABS), устанавливающее стандарты безопасности для мирового флота, недавно выдало предварительное одобрение для ряда судов на аммиачном топливе и соответствующей инфраструктуры. Этот список включает конструкцию от Samsung Heavy Industries, одного из крупнейших мировых судостроителей. Подобные суда могут выйти на маршруты уже в ближайшие годы, поскольку ряд компаний обещает поставки к 2024 году. Хотя переход на это топливо потребует установки новых двигателей и систем заправки, его использование вместо сжигаемого сегодня ископаемого топлива может внести значительный вклад в снижение глобальных выбросов углерода.
Некоторые компании смотрят еще дальше в будущее. Базирующаяся в Нью-Йорке компания Amogy привлекла около 50 миллионов долларов инвестиций ранее в этом году для разработки топливных элементов на основе этого химического соединения, которые обещают еще большее снижение выбросов.
Судоходство ответственно примерно за 3% мировых выбросов двуокиси углерода. Если ранние испытания аммиака или других альтернативных видов топлива докажут масштабируемость систем, новые технологии помогут отрасли начать отход от ископаемого топлива и замедлить изменение климата.
Аммиак привлекателен благодаря своей высокой плотности энергии — способности упаковать значительное количество энергии в заданный объем. Обычно он существует в виде газа, но его можно сжать при относительно низком давлении до легко транспортируемой жидкой формы.
Это химическое соединение хорошо знакомо судоходным компаниям. В мировом масштабе ежегодно производится около 200 миллионов тонн аммиака, три четверти из которых идет на производство удобрений. Многие порты уже располагают определенными мощностями для его хранения.
Однако у этого химиката есть и свои проблемы. Сжигание аммиака в качестве топлива может приводить к образованию оксидов азота (NOx). Эти соединения являются парниковыми газами, которые также могут наносить вред здоровью людей и животных, отмечает Мадлен Роуз, директор климатической кампании в экологической организации Pacific Environment (Madeline Rose).
Но если использовать аммиак в топливных элементах, проблема образования NOx может быть устранена.
Судно на топливных элементах может быть оснащено баками для хранения аммиака и реактором, где аммиак будет разлагаться на азот и водород. Затем водород направляется в топливный элемент, где он соединяется с кислородом, вырабатывая воду и электричество, питающее судно.
Транспортировать и хранить аммиак дешевле, чем чистый водород, а снижение затрат может упростить широкое внедрение топливных элементов в судоходстве. Стартап Amogy уже продемонстрировал свой реактор для преобразования аммиака в водород на примере трактора ранее в этом году. Компания планирует масштабировать свою технологию для более крупных транспортных средств, таких как грузовики, а в перспективе — и для больших судов.
Тем не менее, переход такой крупной отрасли, как судоходство, на аммиак потребует значительного роста предложения топлива, подчеркивает генеральный директор Amogy, Сонхун Ву (Seonghoon Woo). По его оценкам, глобальный рынок производства аммиака в конечном итоге должен будет удвоиться или даже утроиться, чтобы удовлетворить потенциальный спрос.
Сегодня большая часть аммиака производится с использованием столетнего энергоемкого процесса, зависящего от ископаемого топлива. Производство «зеленого» аммиака с использованием возобновляемых источников энергии пока ограничено, хотя такие гиганты, как Yara, ведущий мировой производитель аммиака, работают над демонстрационными проектами, использующими ВИЭ или технологии улавливания углерода.
Более широкое внедрение новых технологий в судоходстве может способствовать снижению издержек и стимулировать отрасль к изменениям. Однако странам и регулирующим органам, таким как Международная морская организация ООН, вероятно, придется принять законодательные акты, обязывающие судоходные компании сокращать выбросы и внедрять новые технологии, отмечает Файг Аббасов, программный директор по судоходству Европейской федерации транспорта и окружающей среды (Faig Abbasov).
Скорее всего, не существует единственного «волшебного» решения для сокращения выбросов в судоходстве, заключает Роуз из Pacific Environment. Декарбонизация такой масштабной отрасли потребует всего — от повышения эффективности до электрификации и новых технологий, но чистое топливо, такое как аммиак, безусловно, может сыграть свою роль.
