科技日报记者 洪敬谱
28日,全球首艘纯氨燃料内燃机动力示范船舶“氨晖号”在安徽合肥巢湖水域首航取得成功,标志着氨燃料在船舶领域的工业化应用取得重大突破,为航运业节能减排、绿色发展开辟了一条切实可行的全新路径,对加快构建清洁低碳、安全高效的水上交通能源体系具有重大里程碑意义。
当前,随着“双碳”目标的深入实施,在内河航运和海洋运输领域,推广使用绿色低碳、清洁高效的新能源动力推进技术成为全球航运业共识。为有效降低航运业碳排放,合肥综合性国家科学中心能源研究院(以下简称“能源研究院”)主动作为、超前布局,于2023年联合国内船舶、能源动力等领域专家团队,成立了以清洁能源开发为主业的深圳海旭新能源有限公司(以下简称“海旭公司”),瞄准十大科学前沿问题之一的“实现氨氢融合燃料零碳大功率内燃机高效燃烧与近零排放控制”,率先开展以纯氨燃料作为船舶动力清洁零碳燃料的前沿技术研究。
经过两年多的潜心研究,研发团队取得了一系列重大突破:攻克了纯氨燃料等离子点火技术、纯氨燃料持续燃烧技术、氨气高效催化裂解产氢技术、纯氨燃料供应系统模块化设计制造技术、氢氨混合气体燃料在气体内燃机高效燃烧及控制技术等多项关键核心技术,海旭公司取得多项发明专利,填补了国内空白。
能源研究院氢能源和氨应用研究中心副主任吴殿武介绍,“氨晖号”搭载一台200kW的高速气体内燃发电机组、2台100kW推进电机及双桨推进系统,满载50吨,额定航速为10节。“这次成功完成水上试航,实现了纯氨燃料的稳定充分燃烧、二氧化碳的近零排放和氮氧化物(NOx)的有效控制等预期目标。”吴殿武说。
纯氨动力示范船的成功运行具有划时代意义,充分验证了氨氢融合燃料未来可推广应用到海洋运输、陆上交通、工业和生活锅炉以及固体燃料电池等领域,助力“双碳”目标实现。
“下一步,能源研究院和海旭公司技术团队将遵循市场化、产业化逻辑,进一步加强技术攻关,优化工程方案,升级相关设备,不断提升船舶安全性、稳定性、可靠性、适应性、经济性;同时大力开发标准化、系列化产品,为氨燃料的规模化应用和产业化推广打下更为坚实的基础。”吴殿武表示。
(合肥综合性国家科学中心能源研究院供图)