又一阵风潮, 新型低碳能源“面世”？

9月1日, 卡塔尔能源的全资子公司卡塔尔能源可再生解决方案公司和卡塔尔化肥公司签署了卡塔尔氨-7项目建设合同。该项目投资10亿美元, 蓝氨年产能为120万吨, 是全球规模最大的蓝氨项目。

近年来, 当全球天然气生产商视氢气为重要的脱碳燃料时, 蓝氨正悄悄“崛起”, 成为下一步推动低碳经济的重要燃料。2021年, 在天然气出口国论坛（GECF）上, 有专家表示, 蓝氨作为未来清洁燃料存在诸多潜力与好处, 为了实现国际海事组织（IMO）减少温室气体排放的宏伟目标, 蓝氨将成为支持航运业脱碳的替代燃料之一。

蓝氨为何被看好？

当传统氨在生产过程中所产生的二氧化碳被捕获和储存时, 就会产生蓝氨；当氨从可再生电力产生的氢气中产生时, 它被称为“绿氨”。与氢相比, 氨能源不需要冷却到极端温度, 而且比液氢具有更高的能量密度, 能被有效地运输和存储。这些优点促使氨能源在船舶领域被考虑为未来清洁燃料的一种, 是未来低碳经济的重要燃料之一。

自2020年1月开始, 全球航运业被迫限制海运燃料中的硫含量。IMO设定的目标是到2030年将温室气体（GHG）排放量减少40%, 到2050年达到70%, 最终完全消除所有有害排放。2021年, 关于“氢方案”和“碳中和方案”的研究工作在GECF上提出, 并明确了如蓝色氨、蓝色氢, 以及碳捕获、利用和储存的应用（CCUS）。据了解, GECF成员国支持蓝氨的可持续供应。

对于塔尔氨-7项目建设合同, 卡塔尔能源首席执行官Al-Kaabi表示, 氨-7项目是卡塔尔和整个能源行业的里程碑, 是卡塔尔能源公司为降低其能源产品的碳强度以及实施可持续发展和能源转型战略的重要举措。该项目将新工厂安排在Mesaieed工业城（MIC）, 2026年第一季度启动。氨-7项目除了可以进一步巩固卡塔尔在可再生能源和碳捕获利用与封存领域的独特地位, 以及卡塔尔向世界提供差异化、低碳产品和燃料的物流能力和优势, 最重要的是, 蓝氨是卡塔尔能源实现2035年在本国年捕集超1100万吨二氧化碳目标的重要手段。

2021年, 阿布扎比国家石油公司宣布与三家日本公司达成联合研究协议, 共同探索阿联酋蓝氨生产的商业潜力, 同时通过Fertiglobe公司, 向日本出光兴产株式会社出售蓝氨, 用于其炼油和石化业务。

随着越来越多的国家承诺30年内实现净零排放, 蓝氨被视为用于工业加热、重型道路运输和航运的有用燃料。2020年9月 27日, 在日本经济产业省的支持下, 沙特阿拉伯国家石油公司（沙特阿美）和日本能源经济研究所（IEEJ）与沙特基础工业公司（萨比克）合作, 将40吨高等级蓝氨运往日本, 用于零碳发电。此外, 作为一个新项目, 俄罗斯和日本正计划共同研究将俄罗斯西伯利亚生产的蓝色氨输送到日本燃煤发电厂的可能性。

但是, 由于氮氧化物（NOx）的产生、可燃性以及氨所具有的毒性和腐蚀性, 让业内人士认为, 蓝氨成为船用新型能源, 尚有一段路需要走。

中国船舶集团旗下江南造船推出的“零碳”型氨燃料液化二氧化碳运输船设计效果图

蓝氨为何多点开花？

2021年, 鹿特丹港务局与挪威公司Horisont Energi签署了一份关于建立一条从挪威到鹿特丹的蓝色氨运输走廊的谅解备忘录。根据协议, Horisont Energi和鹿特丹港将探索一项合作的可能性, 即在挪威北部从碳捕捉和储存中获得的天然气中生产蓝色氨并将其运往鹿特丹港, 然后进一步分拨到有需求的西北欧地区。这项名为“Barents Blue”的蓝色氨项目计划将在2022年年底前完成。一旦投入运营, “Barents Blue”项目将具有每天3000吨或每年100万吨氨的生产能力。

鹿特丹港务局新业务总监Nico van Dooren表示：“如果我们想实现国际气候目标, 蓝色氨将发挥重要作用。这是因为特别在未来几年, 没有足够的绿色氨来满足需求。我们需要所有可能的解决方案。因此我们不仅关注绿色, 还有蓝色。正如我们不仅关心本地生产, 也同样关注进口。”

尽管, 有人认为氨气是一种有毒物质, 可能会对船员构成安全风险, 但近年来, 航运业一直在更新氨的处理方式。2021年10月11日, 日本三井物产宣布, 投资1000亿日元在澳大利亚建设“蓝氨”生产工厂, 启动生产燃烧时不排放二氧化碳的燃料氨, 按计划, 2028年开始每年向日本出口100万吨氨。2022年6月9日, 日本邮船宣布与澳大利亚矿业巨头必和必拓（BHP）签署谅解备忘录, 共同研发以绿氨或蓝氨为燃料的新一代零排放船舶, 以支持船舶运输供应链脱碳化。

业内人士表示, 氨是一种非常有效的氢气载体, 所以氨被视为航运业脱碳化最有前途的燃料之一。到目前为止, 全球只有少数航运公司包括马士基、日本邮船、丹麦DetForenede Dampskibs-Selskab航运公司和挪威航运公司Torvald Klaveness等, 明确表示氨可以成为未来的绿色燃料。同时, 曼恩和瓦锡兰发动机制造商也正开发氨动力发动机。得益于这些发动机的先进性, 全球大型航运公司可以立即着手开展新型合成氨船舶的研发工作。

根据氨能源协会报告, 氨的生产水平目前接近每年2亿吨。其中10%在全球市场上交易。几乎98%的全球氨生产原料来自化石燃料, 其中72%使用天然气作为原料。目前市场上供应的大部分氨, 是由天然气产生的氢气制造的“棕色”氨, 中间过程产生大量的 CO2排放。但航运的目标是从目前的“棕色氨”过渡到在制造过程中应用碳捕获和储存技术的“蓝色氨”, 最终, 实现使用可再生能源生产“绿色氨”。虽然这在短期内成本会更高, 但随着生产规模的扩大, 价格应该会大幅下降, 因此氨作为燃料在经济性方面具有长期潜力。

业内人士认为：“未来将不存在从化石储备中提取碳的可能性。即便从现在开始充分利用生物燃料, 也难以满足航运需求, 但是氨气可以。因为, 地球大气中含有大约78%的氮气, 氨作为氮和氢的化合物, 与其他依赖碳原子的燃料相比更具生产优势。”与其他替代燃料相比, 氨在工业层面已经具备生产条件, 航运业可以立刻开始使用灰氨实施氨动力运输, 并实现其绿色转型；世界上许多地方已经开始建设绿色氨生产设施, 挪威、日本、韩国、新加坡和丹麦等国开始建设氨燃料储存设施；与生物燃料和甲醇不同的是, 氨不含有碳元素, 这意味着氨的生产成本将比含生物质或二氧化碳的燃料更低。”

据了解, 在全球范围内, 航运业约占温室气体排放的3%, 如果不实施解决方案, 预计到2050年将攀升至10%。由于全球航运业的规模和运营要求, 这个行业的去碳化是一个重大挑战。而氨具备的高能量密度和经济性, 在实现零排放航运方面具有巨大潜力。目前, 世界各地的许多港口已经设置了氨储存设施。业内人士预计, 满足碳足迹标准的氨气供应将在近十年内出现。