遠(yuǎn)洋航運如何“綠色化”？美國科學(xué)家：僅需一個分隔式油箱

據(jù)報道，航運業(yè)的溫室氣體排放正在逐漸成為減排大業(yè)中最難消除的部分之一。雖然它們的占比相對較小，約占全球總排放量的1.7%，但他們排放的這些氣體是最難消除的。

據(jù)悉，遠(yuǎn)洋航運通常需要一次航行數(shù)千英里，而驅(qū)動所需的能量往往只有船用柴油才能滿足，幾乎無可替代?，F(xiàn)在美國西北大學(xué)的一個研究小組找到了新的解決方案，即綜合使用固體氧化物燃料電池、電力推進和機載碳捕獲。

機載核反應(yīng)堆為核破冰船和潛艇等大型船只提供了極清潔的航程，但它們對于貨運來說太昂貴了，貨運需要成本低廉才能維持它保住90%全球貿(mào)易份額。使用電池也是不可能的，因為它們的能量密度很低。氫、氨和碳中性電燃料帶來了一些希望，但在它們被大規(guī)模證明之前，還需要研究其他替代燃料。

在這樣的背景下，西北大學(xué)的一個研究小組提出了一個有趣的觀點：如果大型船舶繼續(xù)使用碳?xì)浠衔?，利用其多余的能量密度和完善的運輸基礎(chǔ)設(shè)施，捕獲船上的所有碳排放，并將這些碳卸載到在每個目的港口的地下深處。那會怎么樣？

西北大學(xué)的一個研究小組表示，長途運輸可能不需要等待主要的能源技術(shù)進步到完全綠色化。上述研究成果已于近期被發(fā)表在了《ACS能源快報》（ACSEnergyLetters）上。

具體而言，它們將依靠電力推進，由固體氧化物燃料電池（SOFC）的碳?xì)浠衔锂a(chǎn)生電力。SOFC通常以氫為燃料，以零排放的方式運行，也能夠利用碳?xì)淙剂习l(fā)電，效率高，成本低，機械簡單。副產(chǎn)品是水和二氧化碳，這樣就很容易分別捕獲和儲存兩項副產(chǎn)品。

“固體氧化物燃料電池至關(guān)重要，”研究小組成員TravisSchmauss說，“因為它用純氧燃燒燃料，產(chǎn)生可儲存的高濃度二氧化碳產(chǎn)品。如果我們只是用空氣燃燒燃料，它會被氮嚴(yán)重稀釋，產(chǎn)生太多的氣體，無法儲存。當(dāng)濃縮的二氧化碳被壓縮時，它的存儲體積不會比燃料所需的體積大很多，這就節(jié)省了空間。”

西北大學(xué)的計劃要求在船上的燃料箱上安裝一個可移動的隔板，這樣燃料用完后，燃料箱的燃料一側(cè)就可以收縮，二氧化碳可以用標(biāo)準(zhǔn)的壓縮機壓縮，然后從另一側(cè)填滿燃料箱。該團隊認(rèn)為，壓縮會消耗SOFC產(chǎn)生的約2%能量。

到了目的港，可能會發(fā)生相反的情況；當(dāng)燃料被泵入時，碳會被抽出，并且可以被取出用于長期封存。使用常規(guī)碳?xì)淙剂?，這將是一個零排放過程。使用碳捕獲電燃料，它甚至是負(fù)碳的。如果某種形式的氫被證明是可行的替代品，它就可以運行。

該研究的資深作者、SOFC專家ScottBarnett說，“這項技術(shù)在發(fā)揮作用方面真的沒有任何重大障礙。您只需將油箱更換為雙室油箱并添加二氧化碳壓縮機。當(dāng)然，最終還必須開發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施來卸載并隔離或使用二氧化碳。”

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。